Эволюция 3D-печати

Многие люди воодушевлены тем, какое влияние 3D-печать окажет на будущее производства, от снижения затрат до повышения эффективности и стимулирования инноваций. Однако правда в том, что это уже оказало значительное влияние на отрасль.

Оглянитесь назад на эволюцию 3D-печати, чтобы увидеть, как это явление началось и как оно помогло развитию обрабатывающей промышленности.

1980-е годы: создание основ 3D-печати  

3D-печать была только идеей в 1980-х годах. В 1981 году Хидэо Кодама из Муниципального научно-исследовательского института промышленности Нагои в Японии открыл способ печати слоев материала для создания 3D-продукта. К сожалению, Кодама не смог получить одобрение своего патента на технологию.

Тем временем во Франции французская компания General Electric и CILAS, производитель лазерных и оптических технологий, нашли способ создавать 3D-печатные объекты. Однако компании не увидели применения технологии и вскоре отказались от своих открытий.

Наконец, в 1986 году американский инженер Чарльз Халл создал прототип процесса стереолитографии (SLA). Халл использовал фотополимеры, также известные как материалы на основе акрила, для превращения из жидкости в твердое вещество с помощью ультрафиолетового излучения. Халл запатентовал принтер SLA, и другие компании последовали его примеру. Халла часто называют «отцом» 3D-печати.

Узнать больше: Обзор аддитивного производства

Две другие ключевые технологии также были запатентованы в этот период: селективное лазерное спекание (SLS), в котором используются зерна порошка для формирования 3D-печатных продуктов; и моделирование методом наплавления (FDM), которое использует тепло для создания слоев 3D-моделей. Эти модели 3D-печати закладывают основу для 3D-печати.

1990-е: больше технологий и больше внедрения

С уже созданной основой технологии компании начали экспериментировать, расширять и, в конечном счете, коммерциализировать 3D-печать.

На рынок вышло несколько новых 3D-принтеров, в том числе ModelMaker от Solidscape , который наносил восковые материалы с помощью струйной печатающей головки, которая была более распространена при традиционной печати.

Новые процессы, такие как микролитье и распыление материалов, позволили использовать 3D-печать для металлов, а не только для пластмасс.

Однако стоимость технологии по-прежнему была непомерно высокой. В результате внедрение было ограничено производством дорогостоящих и малосерийных продуктов. Таким образом, он идеально подходит для создания прототипов новых продуктов в аэрокосмической, автомобильной и медицинской промышленности.

2000-е: взрыв 3D-печати

Хотя в начале 2000-х годов в 3D-печати происходили повторяющиеся изменения и инновации, 2005 год стал годом, когда 3D-печать стала более популярной. Срок действия многих ранних патентов истекал, и изобретатели и предприниматели стремились воспользоваться этим.

Профессор из Англии доктор Адриан Бойер поставил перед собой задачу создать недорогой 3D-принтер. К 2008 году его принтер «Дарвин» успешно напечатал в 3D более 18% собственных компонентов, а стоимость устройства составила менее 650 долларов.

Когда в 2009 году патент FDM стал достоянием общественности , больше компаний смогли создавать разнообразные 3D-принтеры, и технология стала более доступной.

3D-печать начала появляться в заголовках, поскольку такие концепции, как 3D-печатные конечности и 3D-печатные почки , были захватывающими и потенциально мощными.

2010-е и движение создателей

Поскольку стоимость 3D-принтеров продолжала снижаться, спрос на эту технологию начал расти, и они стали более распространенными в домах и на предприятиях.

В цехах производители начали использовать 3D-печать различными способами. Детали машин можно было быстро отремонтировать, а с нехваткой запасов можно было легко справиться.

К 2014 году доход отрасли составил более 1 миллиарда долларов . Но наряду с впечатляющим финансовым эффектом технологии 3D-печать также повлияла на то, как люди работают.

Теперь люди могли производить и создавать новые продукты самостоятельно, не полагаясь на компании или технологические фирмы. Этот мощный сдвиг подпитывает революцию производителей, которая ценит творчество и фокусируется на оборудовании с открытым исходным кодом.

Согласно анализу, проведенному AT Kearney в 2017 году , ожидается, что совокупный годовой темп роста (CAGR) 3D-печати составит 14,37 процента и составит почти 17,2 миллиарда долларов в период с 2017 по 2020 год.

2020: 3D-печать реагирует на COVID-19

На протяжении десятилетий технология 3D-печати продолжала разрушать обрабатывающую промышленность. В марте 2020 года многие производители и инженеры активизировались для борьбы с пандемией COVID-19, и ни один отраслевой эксперт не смог бы предсказать количество призывов сообщества 3D-печати к действиям по поставке необходимых материалов и продуктов.

Более 1700 специалистов по 3D-печати предложили 3D-печать масок, респираторов, клапанов и многого другого. Ведущая компания, занимающаяся 3D-печатью, обработкой с ЧПУ и литьем под давлением, объявила в Твиттере: «У нас уже есть ряд клиентов, которые обратились к нам за помощью в ускорении производства компонентов для тестовых наборов #COVID19 и аппаратов ИВЛ. Работаем над заказом на 10 000 тиражей, который будет отправлен завтра. Никогда еще мы так не гордились тем, что делаем! #цифровое производство»

Многие другие аналогичные производители быстро работают над выпуском медицинских товаров — бесплатно. Чтобы узнать, какие покупатели находятся на рынке услуг аддитивного производства, которые вы предлагаете, запросите наш бесплатный Индивидуальный отчет о покупателях на рынке.

«Томас увидел наши «слепые зоны», о существовании которых мы не знали, и заполнил их данными и технологиями, чтобы помочь нам увеличить продажи и маркетинговые усилия», — сказал Брэд Годвин, генеральный директор E2Global. «Созданные лиды являются квалифицированными и реальными».

Будущее аддитивного производства и 3D-печати

Меня вдохновляет наблюдать за эволюцией 3D-печати и видеть, как производители во всех отраслях работают вместе, чтобы формировать отрасль и экономику. По данным Statista, к 2024 году мировой рынок продуктов и услуг 3D-печати превысит 40 миллиардов долларов США.

Поставщики аддитивного производства и 3D-дизайнеры продолжают размещать свои компании на сайте Thomasnet.com, чтобы увеличить количество запросов предложений и расширить свой бизнес (укажите свои здесь). Поскольку сообщество 3D-печати продолжает развиваться, нам любопытно посмотреть, как развивается остальная часть обрабатывающей промышленности.

Примечание редактора: если вы ищете поставщиков товаров для COVID-19, нажмите здесь, чтобы найти этих производителей и дистрибьюторов. Если ваш промышленный бизнес может поддерживать производство основных материалов для борьбы со вспышкой COVID-19, заполните эту форму, чтобы уведомить нас о вашей доступности и готовности выделить ресурсы. Томас работает с офисами правительства штата и федерального правительства, чтобы помочь производителям поставлять товары и услуги.

Дополнительные статьи по аддитивному производству см. на веб-сайте:

• Стеклодув изобретает новую краску, которая убивает 99% COVID-19

• Марсоход НАСА Perseverance использует 3D-печать на Марсе

• KFC напечатает на 3D-принтере куриные наггетсы
• Рынок 3D-печати вырастет в четыре раза и превысит 50 миллиардов долларов к 2030 году [отчет]
• Как интегрировать 3D-печать в ваше производственное предприятие [Руководство]

Для получения дополнительной информации о других отраслях, посетите:

• Проблемы и возможности в аэрокосмической отрасли
• Проблемы и возможности в частной маркировке
• Проблемы и возможности в производстве медицинского оборудования
• Проблемы и возможности в индустрии каннабиса
• Проблемы и возможности в пищевой промышленности и производстве напитков
• Проблемы и возможности в фармацевтической отрасли