Die Evolution des 3D-Drucks

Von der Reduzierung der Kosten über die Steigerung der Effizienz bis hin zur Förderung von Innovationen – viele Menschen sind begeistert von den Auswirkungen, die der 3D-Druck auf die Zukunft der Fertigung haben wird. Die Wahrheit ist jedoch, dass es bereits einen erheblichen Einfluss auf die Branche hatte.

Werfen Sie einen Blick zurück auf die Entwicklung des 3D-Drucks, um zu sehen, wie das Phänomen begann und wie es der Fertigungsindustrie geholfen hat, sich weiterzuentwickeln.

Die 1980er: Die Grundlagen des 3D-Drucks  

3D-Druck war erst in den 1980er Jahren eine Idee. 1981 entdeckte Hideo Kodama vom Nagoya Municipal Industrial Research Institute in Japan eine Möglichkeit, Materialschichten zu drucken, um ein 3D-Produkt zu erstellen. Leider konnte Kodama sein Patent für die Technologie nicht genehmigen lassen.

Unterdessen haben in Frankreich die französische General Electric Company und CILAS, ein Hersteller von Laser- und optischer Technologie, einen Weg gefunden, 3D-gedruckte Objekte zu erstellen. Die Unternehmen sahen jedoch keinen Nutzen für die Technologie und gaben ihre Entdeckungen bald auf.

Schließlich schuf 1986 ein amerikanischer Ingenieur namens Charles Hull einen Prototyp für ein Verfahren namens Stereolithographie (SLA). Hull verwendete Photopolymere, auch bekannt als Materialien auf Acrylbasis, um sich mit ultraviolettem Licht von flüssig zu fest zu entwickeln. Hull patentierte den SLA-Drucker und andere Unternehmen folgten diesem Beispiel. Hull wird gemeinhin als „Vater“ des 3D-Drucks bezeichnet.

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Zwei weitere Schlüsseltechnologien wurden in dieser Zeit ebenfalls patentiert – Selektives Lasersintern (SLS), bei dem Pulverkörner verwendet werden, um 3D-gedruckte Produkte zu bilden; und Fused Deposition Modeling (FDM), das Wärme verwendet, um 3D-Modelle zu schichten. Diese 3D-Druckmodelle bilden die Grundlage für den 3D-Druck.

Die 1990er: Mehr Technologien und mehr Akzeptanz

Mit der bereits geschaffenen Grundlage der Technologie begannen Unternehmen, mit dem 3D-Druck zu experimentieren, ihn zu erweitern und schließlich zu kommerzialisieren.

Mehrere neue 3D-Drucker kamen auf den Markt, darunter der ModelMaker von Solidscape , der Wachsmaterialien mit einem Tintenstrahldruckkopf aufträgt, was beim traditionellen Drucken üblicher war.

Neue Verfahren wie Mikroguss und gesprühte Materialien ermöglichten den Einsatz des 3D-Drucks für Metalle und nicht nur für Kunststoffe.

Die Technologie war jedoch immer noch kostenintensiv. Infolgedessen beschränkte sich die Einführung auf die Produktion von Produkten mit hohen Kosten und geringen Stückzahlen. Daher wurde es zu einer natürlichen Lösung für das Prototyping neuer Produkte in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Medizinindustrie.

Die 2000er: Der 3D-Druck explodiert

Während es in den frühen 2000er Jahren iterative Änderungen und Innovationen im Zusammenhang mit dem 3D-Druck gab, markierte das Jahr 2005 das Jahr, in dem der 3D-Druck auf dem Weg war, immer mehr zum Mainstream zu werden. Viele der frühen Patente liefen ab, und Erfinder und Unternehmer versuchten, davon zu profitieren.

Ein Professor in England namens Dr. Adrian Bowyer hat es sich zur Aufgabe gemacht, einen kostengünstigen 3D-Drucker zu entwickeln. Bis 2008 hatte sein „Darwin“-Drucker über 18 % seiner eigenen Komponenten erfolgreich in 3D gedruckt, und das Gerät kostete weniger als 650 US-Dollar.

Als das FDM-Patent 2009 gemeinfrei wurde , konnten mehr Unternehmen eine Vielzahl von 3D-Druckern entwickeln und die Technologie wurde zugänglicher.

Der 3D-Druck machte Schlagzeilen im Mainstream, da Konzepte wie 3D-gedruckte Gliedmaßen und 3D-gedruckte Nieren faszinierend und potenziell leistungsfähig waren.

Die 2010er und die Maker-Bewegung

Als die Kosten für 3D-Drucker weiter sanken, begann die Nachfrage nach der Technologie zu steigen, und sie wurden zu Hause und in Unternehmen immer üblicher.

In der Fertigung begannen Hersteller, den 3D-Druck auf vielfältige Weise zu nutzen. Maschinenteile konnten schnell repariert und Lagerengpässe problemlos bekämpft werden.

Bis 2014 erwirtschaftete die Branche einen Umsatz von mehr als 1 Milliarde US-Dollar . Aber neben den beeindruckenden finanziellen Auswirkungen der Technologie wirkte sich der 3D-Druck auch auf die Arbeitsweise der Menschen aus.

Die Menschen konnten nun selbst neue Produkte herstellen und entwickeln, ohne sich auf Unternehmen oder Technologiefirmen verlassen zu müssen. Dieser ermächtigende Wandel treibt The Maker Revolution an, die Kreativität schätzt und sich auf Open-Source-Hardware konzentriert.

Laut einer Analyse von AT Kearney aus dem Jahr 2017 wurde erwartet, dass der 3D-Druck zwischen 2017 und 2020 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 14,37 Prozent auf fast 17,2 Milliarden US-Dollar erleben wird.

2020: 3D-Druck reagiert auf COVID-19

Im Laufe der Jahrzehnte hat die Technologie des 3D-Drucks die Fertigungsindustrie immer wieder revolutioniert. Im März 2020 traten viele Hersteller und Ingenieure in den Kampf gegen die COVID-19-Pandemie ein, und die Anzahl der Aufrufe der 3D-Druck-Community zur Lieferung der erforderlichen Materialien und Produkte ist etwas, das kein Branchenexperte vorhergesagt hätte.

Mehr als 1700 3D-Druckspezialisten haben den 3D-Druck von Masken, Atemschutzmasken, Ventilen und mehr angeboten. Ein führendes Unternehmen für 3D-Druck, CNC-Bearbeitung und Spritzguss gab auf Twitter bekannt: „Wir haben bereits eine Reihe von Kunden, die uns um Hilfe bei der Beschleunigung der Produktion von Komponenten für #COVID19-Testkits und Beatmungsgeräte gebeten haben. Arbeite an einer Teilebestellung mit 10.000 Exemplaren, die morgen versandt werden soll. Wir waren noch nie so stolz auf das, was wir tun! #DigitaleFertigung“

Viele andere ähnliche Hersteller arbeiten schnell daran, medizinisches Zubehör zu produzieren – kostenlos. Um zu sehen, welche Käufer für die von Ihnen angebotenen Dienstleistungen der additiven Fertigung auf dem Markt sind, fordern Sie unseren kostenlosen Bericht über kundenspezifische Käufer auf dem Markt an.

„Thomas sah unsere blinden Flecken, von deren Existenz wir nichts wussten, und füllte sie mit Daten und Technologie, um uns dabei zu helfen, unsere Vertriebs- und Marketingbemühungen voranzutreiben“, sagte Brad Godwin, CEO von E2Global. „Die generierten Leads sind qualifiziert und echt.“

Die Zukunft der additiven Fertigung und des 3D-Drucks

Es war inspirierend, die Entwicklung des 3D-Drucks zu sehen und zu sehen, wie Hersteller aus allen Branchen zusammenarbeiten, um die Industrie und Wirtschaft zu gestalten. Laut Statista wird der weltweite Markt für 3D-Druckprodukte und -dienstleistungen bis 2024 voraussichtlich 40 Milliarden US-Dollar überschreiten.

Zulieferer für additive Fertigung und 3D-Designer listen ihre Unternehmen weiterhin auf Thomasnet.com auf, um ihre Anfragen zu erhöhen und ihr Geschäft auszubauen (listen Sie Ihr Unternehmen hier auf). Während sich die 3D-Druck-Community weiter entwickelt, sind wir gespannt, wie sich auch der Rest der Fertigungsindustrie entwickelt.

Anmerkung des Herausgebers: Wenn Sie Lieferanten für COVID-19-Artikel suchen, klicken Sie hier, um diese Hersteller und Händler anzuzeigen. Wenn Ihr Industrieunternehmen die Produktion von Grundnahrungsmitteln zur Bekämpfung des COVID-19-Ausbruchs unterstützen kann, füllen Sie bitte dieses Formular aus, um uns über Ihre Verfügbarkeit und Bereitschaft zur Bereitstellung von Ressourcen zu informieren. Thomas arbeitet mit staatlichen und bundesstaatlichen Behörden zusammen, um Hersteller bei der Bereitstellung von Lieferungen und Dienstleistungen zu mobilisieren.

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