10.6 миллиард долларлык 3D басып чыгаруу индустриясын үч аймак кармап турат

Маркет изилдөө фирмасы SmarTech Analysis жакында кошумча өндүрүш (AM) өнөр жайы үчүн өзүнүн маалыматтарын чыгарды. Ал 2021-жылы 3D басып чыгаруу секторуна жеткенин аныктаган $ 10.6 миллиард жабдыктарды тейлөө боюнча контракттарга жана кайра иштетүүдөн кийинки жабдууларга байланышкан кирешелерди эсепке албаганда, кирешеде. Фирма андан ары AM 50-жылга чейин 2030 миллиард доллардан ашат деп болжолдоп жатат.

Бул өсүш ири өндүрүүчүлөр массалык өндүрүш үчүн технологияны көбүрөөк колдоно турган тенденция менен тыгыз байланышта. Бирок, AM кеңири масштабда кабыл алынышы үчүн, ал үч маанилүү жана бири-бири менен байланышкан чөйрөдө олуттуу алдыга жылышы керек: өткөрүү жөндөмдүүлүгү, фабрика интеграциясы жана сапатты көзөмөлдөө. Тармактын бактысына, булардын бардыгы да активдүү чечилип жаткан маселелер.

3D басып чыгаруу жөндөмдүүлүгү

Прототиптөө технологиясы катары тамырынан улам, 3D басып чыгаруу эч качан массалык өндүрүштү эске алуу менен иштелип чыккан эмес. Анын ордуна, анын татаал формаларды түзүү жөндөмү бир жолку тетиктерди же чакан партияларды өндүрүү менен чектелген. Ушул себептен улам, 3D басып чыгаруу тармагындагы фирмалар мүмкүн болушунча тезирээк көптөгөн тетиктерди жасай турган системаларды иштеп чыгуунун үстүндө иштеп жатышат, бул концепция өткөрүү жөндөмдүүлүгү деп аталат.

Бул жагынан лидерлердин катарына HP компаниясы кирет, ал технологияны көп жылдар бою изилдеп, акыры пластмассада жана металлда да тез өндүрүшкө жөндөмдүү технологияларды ачканга чейин. 2D басып чыгаруу гиганты струйный басып чыгаруучу баштардагы тажрыйбасын Multi Jet Fusion (MJF) деп аталган технология менен 3D басып чыгарууга өткөрдү. MJF буга чейин эле бардыгы үчүн полимердик тетиктердин чоң партияларын өндүрүү үчүн колдонулууда Баягы үчүн азык-түлүк боттору.

Бул азыр Metal Jet технологиясын жайылтып жаткан компания үчүн башталышы гана. "Металл бириктиргичти агытуу" деп аталган нерсенин бир түрү, Металл Jet суюк байлагычты металл порошокуна салып, андан кийин меште агломерацияланышы керек болгон компонентти жаратат. Фольксваген сыяктуу ири кардарлар технологияга инвестиция салып, массалык түрдө өндүрүүнү пландап жатышат 100,000 XNUMX металл компоненттери керектөөчү унаалар үчүн жыл сайын.

Бирок, HP бул тез өнүгүп жаткан мейкиндиктеги жалгыз компания эмес. Десктоп Металл деп аталган кеңири жарыяланган стартап металл туташтыргычтын агымын тездетүү үчүн иштеп жатат. GE да технологиянын өз версиясынын үстүндө иштеп жатат. Жалпысынан алганда, бул компаниялар арзан металл порошоктору бир жумушта көп сандагы тетиктерди 3D басып чыгаруу үчүн колдонула турган доорду башташат, бул металлды 3D басып чыгаруу үчүн чыгымдардын структурасын толугу менен өзгөртөт.

Бул алар металл 3D басып чыгарууда белгиленген лидерлерди алат дегенди билдирет, алар, адатта, кымбат баалуу металл порошокторуна жогорку кубаттуу лазер нурларын жардырууга таянышат. Бул компаниялар кошуу менен, ошондой эле өткөрүү жөндөмдүүлүгүн жогорулатуу боюнча иштеп жатышат 12 лазерге чейин алардын машиналарына.

3D басып чыгаруу фабрикалары

3D принтерлердин паркы көлөмдө өндүрүүгө жөндөмдүү болушу мүмкүн, бирок бул алар сөзсүз түрдө иштеп жаткан фабрикага туура келет дегенди билдирбейт. Көпчүлүк учурда, бул алардын массалык өндүрүш деңгээлиндеги программалык камсыздоонун жоктугуна байланыштуу.

Азыр бир нече стартаптар өндүрүштүк аткаруу тутумдары (МЭС) үчүн AM-спецификалык программалык камсыздоону иштеп чыгуу маселесин көтөрүштү. Бул куралдар 3D принтерлер паркын башкарууга жана аларды компаниянын иштеп жаткан өндүрүштүк программалык камсыздоосуна туташтырууга мүмкүндүк берет. Алар, эреже катары, бүтүндөй заказды даярдоого жардам беришет. Бул буйрутма келтирүүнү жана көзөмөлдөөнү, басып чыгаруу файлын даярдоону, басып чыгаруу тапшырмасын көзөмөлдөөнү жана маалыматтарды чогултууну, принтер флотунун кезектерин, сапатты көзөмөлдөөнү жана жөнөтүүнү билдирет.

ӨКМдин программалык камсыздоосу сөзсүз түрдө бизнестин учурдагы программалык куралдарына туташат. Бул продукттун жашоо циклин башкаруу (PLM), ишкана ресурстарын пландаштыруу (ERP) жана жалпы IT программалык камсыздоону камтыйт. PLM компаниянын артыкчылыктуу 3D моделдөө программасын камтышы мүмкүн, бирок ERP эмгек акы төлөө программаларынан баштап жалпы каржыга көз салуу куралдарына чейин бардыгынан турат.

ӨКМ платформалары азыр өндүрүүчү иштеп жаткан бардык программалык камсыздоону алуу жана аралашмага 3D басып чыгарууну киргизүү үчүн иштеп жатышат. Бирок, алар AM менен гана чектелип калбастан. Көптөгөн ӨКМ иштеп чыгуучулар, мисалы, CNC машиналары сыяктуу башка өндүрүштүк жабдуулар менен байланышууга издеп жатышат. Андан кийин, машинаны үйрөнүүнүн жардамы менен, ар бир буйрутмадан алынган маалыматтар жана ар бир машина жумушу кайра жумуш циклине кошулгандыктан, бүт жумуш процесси автоматтык түрдө жакшыртылышы мүмкүн. Жасалма интеллект ӨКМдин программалык камсыздоо мүмкүнчүлүктөрүн олуттуу түрдө толуктоодо.

3D басып чыгаруу сапатын көзөмөлдөө

Балким, кеңири таралган AM кабыл алуу үчүн эң чоң тоскоолдук сапатты көзөмөлдөө болуп саналат. Бул кошумча менен, ар бир бөлүгү өзүнчө болуп саналат. Куруу аянтчасынын ар бир пункту бир аз башкача болушу мүмкүн жана басып чыгаруу параметринин кичине эле өзгөрүшү басылган объекттин микроструктурасын өзгөртүшү мүмкүн.

Өз кезегинде, бир бурчта басылган объект экинчи бурчта басылган объект менен бирдей болбойт. Ал эми тетиктер катмардан-кабат курулгандыктан, басып чыгаруу аяктагандан кийин буюмдун ички геометриясын текшерүү кыйынга турат. Натыйжада, басып чыгарылган объектинин сапатын камсыз кылуунун бирден-бир чыныгы жолу - бул КТ сканерлөө, адатта, көптөгөн бөлүктөрүн текшерүү үчүн чыгымды талап кылбаган ыкма.

Бактыга жараша, бир гана эмес жаңы КТ сканерлөө системалары төмөн баа теги менен рынокко келип, бирок басылган бөлүктөрүнүн сапатын камсыз кылуу үчүн колдонулуп жаткан башка аспаптар бар. Алардын арасында компьютердик симуляция бар. ANSYS сыяктуу компаниялар басып чыгаруу процессинде пайда болуучу кемчиликтерди алдын ала ала турган программалык камсыздоону иштеп чыгышкан жана ордун толтуруу алар үчүн. Hexagon муну бир кадам алдыга жылдырууда маселелерди алдын ала айтуу микроскопиялык деңгээлде.

Ошол эле учурда, Sigma Labs жана Additive Assurance сыяктуу фирмалар каталарды аныктоо үчүн металл 3D принтерлердин куруу камераларын көзөмөлдөө үчүн аппараттык жабдыктарды түзүштү. Барган сайын бул инструменттер активдүү кайтарым байланышты иштетип, машиналар басып чыгаруу процессинде көйгөйлөрдү тез арада оңдой алат. MES программасы жана 3D басып чыгаруу симуляциясы менен туташтырылганда, жабдуулар мурунку каталардан сабак алып, келечекте алар боло электе эле чече алат.

Жалпысынан алганда, бул аймактар ​​укмуштуудай ылдамдыкта өнүгүп жатат, анткени өндүрүүчүлөр талап боюнча санарип файлдарынан объекттерди чыгарууда баалуулукту көрүшөт. Форд, GE жана Siemens сыяктуу ири компаниялар сапаттуу акыркы бөлүктөрүн өндүрүү үчүн 3D басып чыгарууну көздөшкөндүктөн, алар бүтүндөй кошумча рыногун өздөрүнүн муктаждыктарына ийилчээк кылып жатышат. Кылымдын аягына чейин 50 миллиард долларга жетиш үчүн, 3D басып чыгаруу индустриясы ошол кардарлар үчүн миллиондогон тетиктерди жасоого жөндөмдүү болушу керек.