Trendy w produkcji dodatków uszlachetniających

Produkcja addytywna – często używana zamiennie z drukiem 3D – szybko staje się technologią produkcyjną, która dotyka niemal każdej zaawansowanej branży. To, co zaczęło się jako narzędzie do prototypowania, jest obecnie strategicznym narzędziem w sektorach od lotnictwa i kosmonautyki po opiekę zdrowotną. Wraz z ewolucją ekosystemu materiałów, maszyn i oprogramowania, rosną również możliwości. Zrozumienie obecnych i pojawiających się trendów w produkcji addytywnej ma kluczowe znaczenie dla firm, które chcą pozostać konkurencyjne, elastyczne i gotowe na przyszłość.

Od prototypowania do produkcji

Najbardziej fundamentalną zmianą w produkcji addytywnej jest jej rosnąca rola wykraczająca poza prototypowanie – zwłaszcza w produkcji krótkoseryjnej i niestandardowej. Druk 3D, choć nie jest jeszcze powszechnie opłacalny w produkcji wielkoseryjnej, staje się realną metodą wytwarzania złożonych lub spersonalizowanych części końcowych, szczególnie tam, gdzie tradycyjne metody, takie jak formowanie wtryskowe lub CNC, pozostają mniej elastyczne lub ekonomicznie opłacalne na małą skalę.

Technologie takie jak SLS (Selective Laser Sintering), MJF (Multi Jet Fusion) i DMLS (Direct Metal Laser Sintering) już teraz wspierają produkcję małoseryjną w sektorach takich jak lotnictwo, medycyna i zaawansowane zastosowania przemysłowe. Firmy zmierzają w kierunku produkcji na żądanie, zastępując oprzyrządowanie i fizyczne zapasy cyfrowymi bibliotekami części. Ta zmiana nie jest już teoretyczna – ma już miejsce w wybranych branżach, w których elastyczność i złożoność części mają kluczowe znaczenie.

Wzrost liczby materiałów specyficznych dla aplikacji

Innowacje materiałowe to kolejna siła napędowa trendów w produkcji addytywnej. Obserwujemy rosnący nacisk na materiały specyficzne dla danego zastosowania – kompozyty na narzędzia, żywice klasy medycznej, polimery trudnopalne, nylony bezpieczne dla ESD, a nawet proszki biokompatybilne lub nadające się do recyklingu.

Rozwój ten nie dotyczy tylko różnorodności – chodzi o projektowanie ukierunkowane na wydajność. Im bardziej inżynierowie mogą polegać na częściach drukowanych w 3D, aby spełnić rygorystyczne wymagania mechaniczne, termiczne lub chemiczne, tym bardziej AM staje się domyślną opcją produkcyjną, a nie rezerwową.

Integracja z cyfrowymi przepływami pracy

W miarę jak produkcja addytywna staje się coraz bardziej centralnym elementem działalności, staje się ona również coraz bardziej połączona. Firmy coraz częściej integrują druk 3D ze swoimi szerszymi cyfrowymi procesami produkcyjnymi, w tym PLM (Product Lifecycle Management), ERP (Enterprise Resource Planning) i MES (Manufacturing Execution Systems).

Łączność ta umożliwia inteligentniejsze potoki produkcyjne – z możliwością śledzenia części, zautomatyzowanymi kontrolami jakości, danymi o wydajności w czasie rzeczywistym i opartą na chmurze kontrolą flot drukarek. Dodatki nie są już samodzielną działalnością laboratoryjną – stają się częścią struktury przemysłowej.

Projektowanie i optymalizacja oparte na sztucznej inteligencji

Projektowanie generatywne i przepływy pracy oparte na symulacji zmieniają sposób, w jaki produkty są projektowane pod kątem produkcji addytywnej. Algorytmy te priorytetowo traktują redukcję masy, oszczędność materiałów i wydajność – wszystko to przy jednoczesnym dostosowaniu do swobody oferowanej przez produkcję warstwa po warstwie. W miarę jak narzędzia te stają się coraz bardziej dostępne, inżynierowie projektanci coraz częściej tworzą funkcjonalne komponenty zoptymalizowane pod kątem druku, zamiast dostosowywać stare projekty.

Zrównoważony rozwój i obieg zamknięty

Wraz z rosnącą presją na producentów, aby zmniejszali ilość odpadów, obniżali emisje i budowali bardziej zrównoważone łańcuchy dostaw, druk 3D odgrywa rolę nie tylko w zmniejszaniu zużycia materiałów, ale także w tworzeniu modeli produkcji o obiegu zamkniętym.

Systemy oparte na proszkach, takie jak SLS i MJF, już teraz pozwalają na wysokie wskaźniki ponownego wykorzystania materiałów. Tymczasem trwające badania nad surowcami pochodzącymi z recyklingu i żywicami biodegradowalnymi są obiecujące. W miarę jak firmy będą dokładniej śledzić emisję dwutlenku węgla i pochodzenie materiałów, zrównoważony rozwój stanie się czynnikiem napędzającym konkurencyjność, a nie tylko kwestią zgodności.

Zdecentralizowana i zlokalizowana produkcja

Pandemia COVID-19 uwypukliła kruchość globalnych łańcuchów dostaw. Jedną z wynikających z tego zmian jest rozwój zlokalizowanej produkcji na żądanie opartej na wytwarzaniu przyrostowym. Niezależnie od tego, czy chodzi o części zamienne drukowane w terenie, narzędzia wytwarzane w miejscu, w którym są potrzebne, czy niestandardowe urządzenia produkowane blisko użytkownika – trend zmierza w kierunku zwinności i niezależności od tradycyjnej logistyki.

Dodatek jako podstawowa strategia

Ostatni i być może najważniejszy trend ma charakter strategiczny. Produkcja addytywna nie jest już tylko narzędziem badawczo-rozwojowym. Staje się podstawową zdolnością dla firm myślących przyszłościowo – sposób na przyspieszenie rozwoju produktu, zmniejszenie ilości odpadów, skrócenie pętli iteracji i odblokowanie nowych modeli biznesowych.

W wielu przypadkach nie chodzi o zastąpienie tradycyjnej produkcji, ale o jej uzupełnienie w sposób, który był niemożliwy jeszcze dekadę temu. Może to oznaczać wykorzystanie druku 3D do szybszego prototypowania, tworzenia przyrządów i mocowań, oferowania produktów dostosowanych do masowych potrzeb lub rozwijania produkcji małoseryjnej z niezrównaną swobodą projektowania.

Podsumowanie: przyjęcie zmiany

Te trendy w produkcji addytywnej kształtują przyszłość, w której projektowanie jest bardziej zwinne, produkcja jest bardziej elastyczna, a cykle innowacji są znacznie szybsze. Firmy, które rozumieją i przyjmują te zmiany, nie będą tylko reagować na przyszłość – będą jej liderami.

Era produkcji addytywnej nie nadchodzi. Już tu jest – a najmądrzejsze firmy wykorzystują ją na swoją korzyść.

← Poprzedni

Do czego będą wykorzystywane drukarki 3D w przyszłości?

Następny →

Sztuczna inteligencja w druku 3D

Zobacz również