Изготовление на 3d принтере: Доступ ограничен: проблема с IP

Изготовление на 3d принтере: Доступ ограничен: проблема с IP

Содержание

3D печать на 3D принтере на заказ, цена от 10 руб/куб.см

3dVision: приближая объёмную печать

Использование возможностей, которые предлагают устройства для аддитивного производства, – ключ к экономии при создании изделия в единичном экземпляре.

Цены на 3D печать

Сроки

Сроки 3Д печати зависит непосредственно от материала, объёма и технологии, по которой будет изготавливаться спроектированная модель. Но например:

  • Полупрофессиональная печать из ABS/PLA занимает от нескольких часов до 1-2 дней,
  • Профессиональное изготовление деталей на 3д принтере из материалов на основе ABS2-3 дня (т.к. дополнительно необходимо ещё растворить материал поддержки)
  • Фотополимер MJM или PolyJet1-3 дня,
  • Полиамид по технологии
    SLS
    — за 3-4 дня.

К срокам изготовления необходимо добавлять время на доставку изделий: в Москве — это 1-2 дня, в Санкт-Петербурге — 1 день, в других городах России: 1-5 дней.

Файлы для объёмной печати

Файлы 3D моделей с расширением .STL «понимают» любые 3d-принтеры, однако данный формат не поддерживает текстуры. Если же вам нужна полноцветная объёмная печать из гипсополимера, тогда модель следует отправлять с расширением .3DS, либо .VRML.

Кроме того, мы работаем с обменными форматами STEPIGES и PARASOLID, которые поддаются конвертации в необходимые форматы для трёхмерной печати.

Важно: модель должна быть спроектирована в масштабе изготовления. Из-за резкого уменьшения толщины стенок, масштабирование габаритов модели в меньшую сторону практически всегда невозможно. Увеличить прототип не составляет трудностей, но в таком случае не избежать перерасхода материала.

3D-печать на заказ.

Услуги на 3D-принтере FDM/SLA от 10/75р.гр.

Использование 3D-печати — этой доступной технологии, позволяющей создавать объемные детали методом послойного нанесения PLA, ABS, PET-g или другого типа пластика, существенно сокращает время производственного цикла от изготовления прототипа до выхода готовой серийной детали.

ИспользуетсяПреимущества
Производителями.
Дизайнерами прототипов.
Технологическим компаниям.
Частными лицами.
Время выполнения.
Возможность пост-обработки.
Можно задать прочность модели.
Цена изделия.

Где применяется 3D-технологии

Изготовление деталей на 3D-принтерах позволяет делать объекты любых форм с широким выбором материалов различных свойств. Детали могут быть мелкими и крупными, с острыми углами или скругленными элементами, термостойкие и прозрачные, гибкие и жесткие.

Современное использование 3D-печати даёт возможность реализовать практически любую идею или изготовить качественный прототип любой сложности отраслях:

  • Промышленный дизайн и прототипы.
  • Протезирование.
  • Архитектуру.
  • Оригинальные сувениры.
  • Персонализированный дизайн.

Сфера использования современных 3D-принтеров не имеет ограничений.

От чего зависит стоимость 3D-печати

В зависимости от особенностей эксплуатации объекта при расчёте стоимости готовых изделий учитываются такие параметры как:

  • технология: FDM или SLA;
  • тип материала или смолы;
  • толщина слоя, заполнения и расхода материала. Подробнее о слоях и заполнении тут.

Исходя из вышеописанного следует, что стоимость услуги точнее рассчитывать исходя из наличия STL-файла и выбранной технологии. Далее подбираются оптимальные для условий эксплуатации материал и параметры печати.

При расчёте заказа также учитывается и расположение детали на столе принтера. Например, стоимость одной и той же детали воздуховода при разном расположении может существенно отличаться. Вид в слайсере:

  • Модель воздуховода 500р.
  • Стоимость 1200р.
  • Стоимость 2900р.

Особенности 3D-печати

Для распечатки изделий необходим трехмерный файл в формате STL, OBJ или CAD-формате, например, STEP.

Точность готовой детали варьируется от 0,1-0,2 мм и более, а при проектировании должна учитываться технология изготовления (FDM/SLA).

Дополнительно

Также математическую модель можно получить путём 3Д-сканирования объекта:

По результатам сканирования иногда требуется корректировки объекта или исправить погрешности сканирования, например, удалить швы или разрывы:

  • Сканирование лицевой части
  • Сканирование внутренней части

Как заказать изготовление деталей на 3D принтере

Чтобы отправить запрос на изготовление детали в нашей студии:

  • Подготовьте/найдите детали. Для этого есть такие ресурсы, как https://thingiverse.com где есть большое количество различных предметов для печати.
  • Если хотите оценить стоимость изготовления детали, имея образец, то вы можете прислать фото изделия, которое нужно «клонировать».
  • Если такой файла или образца нет, то можете нарисовать эскиз.

Примеры заказов

Например, одному клиенту нужен был светильник для самодельного 15-ти литрового аквариума. Он прислал такую картинку:

Эскиз светильника

В данном случае трёхмерный объект был подготовлен в CAD-программе и отправлен заказчику на согласование:

Готовый светильник на аквариуме

Запрос на мелкосерийное производство

Или другой пример, когда юридическому лицу требуется напечатать небольшое количество деталей по чертежу от руки:

Чертёж воздухоотвода

Требовалась партия из 5 штук из любого материала. Основное требование — геометрия внутреннего посадочного диаметра. Был выбран материал PETG и изготовлена пробная деталь:

Модель воздуховода в слайсере

По результату допечатали остальные четыре воздуховода, оставив конструкцию и размеры неизменными:

Готовые воздуховоды

Расчёт стоимости по трёхмерной печати

Если Вам не удалось до нас дозвониться, пожалуйста, воспользуйтесь формой обратной связи. По мере обработки запросов наш специалист обязательно с Вами свяжется.

3d печать деталей мелкосерийное производство на 3д принтере

 

Мелкосерийное производство пластиковых деталей методом 3D печати является хорошей альтернативой традиционным методам. Если Вам нужно сделать от одного до 1000 изделий (и более), изготовление продукции на 3д принтере может быть сильно дешевле и/или быстрее, по сравнению с традиционными методами производства. Более того, мелкосерийная печать на 3d принтере позволяет создать почти любую форму изделия, в отличие от литья в силикон, литья под давлением или фрезерования. Подробнее о возможностях и ограничениях технологий изготовления изделий из пластика. Мелкосерийное производство пластиковых частей на трехмерном «печатном станке» не требует создания дорогой оснастки, мастер моделей и прочего, при этом дает возможность менять форму и цвет “на ходу”.

3d печать деталей: материалы, сроки, качество

Вы можете заказать мелкосерийное производство деталей из любого материала, доступного для печати на трехмерном принтере или для лазерной резки, однако наиболее часто для этих целей используется пластик ABS или пластик PLA, реже полиамид, ввиду их стоимости, относительной прочности и высокого соотношения цена/качество. Срок для пластиков начинается от 1 дня, для полиамида от четырех дней. Если мы беремся за 3д печать Вашего заказа, мы гарантируем определенный уровень качества, ознакомиться с ним Вы можете посетив наш офис или получив бесплатный пробник.  

Как узнать стоимость или заказать изготовление деталей на 3д принтере?

Заполните форму ниже, выбрав исходные файлы, которые у Вас есть и прикрепив их, также заполните все поля, которые сможете. Либо просто пришлите задание с файлами на [email protected]

Гарантии при мелкосерийном изготовлении деталей на 3D принтере

За счет налаженный процессов сборки и обработки мы гарантируем: 

-Определенный уровень качества готовой поверхности, ознакомиться с которым Вы можете, посетив наш офис.
-Точность от 0.1 до 0.8 мм на каждые 200 мм.
-Относительную прочность изделий и соединений, за счет использования только качественного иностранного оборудования и материалов, а так же отлаженных процессов постобработки и сборки. 

Российская инжиниринговая компания Total Z

Одна из главных сфер применения 3D‑принтера — печать технологической оснастки. Она включает в себя совокупность приспособлений, необходимых в процессе производства для осуществления сборки, транспортировки деталей, креплений заготовок и инструментов. С помощью оснастки часто совершается специальная и дополнительная обработка изделий.

Изготовление инструментов традиционным методом производства — это дорого и трудоемко. Один элемент оснастки может состоять из нескольких частей сложной геометрической формы. В таком случае его производство требует работы на нескольких станках и задействует специалистов разных квалификаций. Внедрение аддитивных технологий существенно экономит время и средства на изготовление инструментов, необходимых для отлаженного производственного процесса.

Ключевые преимущества 3D-печати технологической оснастки:

  • Сокращение расходов. 3D-печать дешевле, чем производство инструментов посредством формовки, литья и других методов. Для изготовления детали нужен только 3D-принтер и оператор, контролирующий процесс, что снижает затраты на труд разных специалистов и избавляет от необходимости закупать и обслуживать дорогостоящее оборудование. При этом создание сложных деталей идентично изготовлению простых и не требует дополнительных расходов.
  • Уменьшение времени на производство детали. Изготовление оснастки традиционным методом может занимать недели и больше, 3D-принтер сокращает это время до нескольких дней. Это существенное преимущество в тех случаях, когда происходит поломка важного для промышленного предприятия инструмента. Фактор скорости также важен, когда необходимо быстро модернизировать оснастку или разработать и проверить несколько новых вариантов.
  • Независимость. Многие производства заказывают оснастку на специализированных предприятиях и зависят от скорости их реагирования и качества работы. С 3D-принтером можно печатать высококачественные инструменты самостоятельно в короткие сроки.
  • Разнообразие материалов. Пластики для 3D-принтера, в зависимости от их состава, обладают разными свойствами. Есть материалы стойкие к истиранию, химическому воздействию, ультрафиолетовому излучению. Благодаря этому, производитель может подобрать идеальный по качеству и стоимости вариант.

Total Z производит промышленные 3D-принтеры, которые работают со всеми видами пластика, в том числе с высокотемпературными суперконструкционными материалами, позволяющими произвести прочную, стойкую к внешней среде технологическую оснастку. Свяжитесь с нами, чтобы получить подробную информацию.

Возврат к списку

Заказать услугу

Печать на 3d принтере в самаре

Код 019

Изготовление трёхмерных моделей:

— персонажи;
— сооружения;
— детали;
— сувениры.

Звоните: 8 (846) 342 52 34; +7 927 260 71 38

*ДОСТАВКА ПРОДУКЦИИ ПО САМАРЕ — 200р.
*ПРИ ЗАКАЗЕ ОТ 3000р. ДОСТАВЛЯЕМ БЕСПЛАТНО!

Связаться с нами и заказать ОТ 500 Р.

ВИЗИТКИ ПАКЕТЫ КРУЖКИ ПЛАСТИКОВЫЕ КАРТЫ ШТЕНДЕРЫ ФУТБОЛКИ БАННЕРЫ ДОРХОЛДЕРЫ КАЛЕНДАРИ


3D-печать

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТРЁХМЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ПО ЧЕРТЕЖАМ И ФОТОГРАФИЯМ

СТОИМОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 3d МАКЕТОВ

Максимальный размер цельного макета 240х215х230 мм. При изготовлении больших моделей используется печать по частям с дальнейшей склейкой или стыковкой в пазы.

Материал Цена за 1см. кубический
Пластик ABS 9р.
Пластик PLA 10р.
Пластик PETG 12.5р.
Пластик HIPS 13р.
Пластик NYLON 18р.

*Цена изготовления 3D макета может быть увеличена при высокой степени детализации.

*Покраска моделей рассчитывается индивидуально. Цена зависит от степени детализации макета.

*Минимальная стоимость заказа — 500р.

*Скидки от объёма.

3D-печать в Самаре

Трёхмерная печать или 3д печать — это процесс изготовления трехмерных моделей из различных материалов, таких как пластик, гипс, металл, стекло, бетон и даже живые клетки ткани. Печать на 3д принтере — это кропотливый процесс, требующий больших временных затрат и профессиональной предпечатной подготовки трехмерных макетов и оборудования. ЦДК предлагает 3d печать в Самаре деталей, фигурок, персонажей и практически любых моделей из пластика. Наш 3d принтер осуществляет печать деталей по предварительно подготовленным 3d моделям. Мы предоставляем услуги изготовления 3д моделей по чертежам и фотографиям для использования в 3d печати и трехмерной визуализации.
В ЦДК вы можете заказать трехмерную деталь на изготовление из ABS и PLA пластика, а также из других материалов, таких как Flex и Нейлон. Печать на пластике является самой доступной, а потому приобретает всё большую популярность. В целом, услуги 3d печати в Самаре имеют хорошую перспективу развития, так как по сути это незаменимая услуга.
Наибольшим спросом при оформлении 3d печати на заказ, пользуются детали из пластмассы, такие как сломанные кнопки на чайниках, колпаки на колесах автомобилей, различные шестеренки, плафоны, крышки и т.д. То есть такие вещи, которые очень сложно где-то купить, но можно заменить сделав 3d модель на заказ.
Максимальный размер трехмерного изделия составляет 240х215х230 мм. Однако это не означает, что мы не можем напечатать 3d модель побольше. При изготовлении больших моделей используется печать по частям, после чего они стыкуются в пазы или склеиваются в единое целое.
Стоимость 3d печати зависит от детализации и объема изготавливаемой модели. Чем выше детализация 3d модели, тем больше времени уходит на её печать и тем тяжелее производить её послепечатную обработку.
Если вам необходимо изготовить трехмерную деталь по чертежам или по фотографии, то смело обращайтесь в нашу компанию. Мы обязательно поможем!

Сферы применения 3d печати

Технология 3d печати имеет самую широкую сферу применения. Широкое распространение получила данная технология в медицине. На 3д принтерах изготавливаются различные составные части, как человеческих, так и животных тел, такие как части суставов, костей и на данный момент, даже кожного покрова. В сфере строительства, 3d печать используют для строительства домов из железобетона. Для этого применяются большие 3д принтеры, которые отливают фундамент и стены домов без участия человека. Технология трёхмерной печати позволяет выполнять работу непрерывно, и днём, и ночью, и поэтому является очень выгодной для подрядчиков. Если посмотреть на сферу проектирования и моделирования, то 3д печать является незаменимой технологией в силу того, что макеты выполненные с помощью трёхмерной печати, в отличии от макетов выполненных вручную, выполняются с высшей степенью соответствия электронным данным. Далее напечатанные макеты можно использовать для проведения презентаций или для внесения изменений в проектные материалы. В области серийного производства такие макеты(детали) можно распечатывать штучно, выявлять недостатки, вносить корректировки и после пускать в серию.
Изготовление макетов на 3D принтере производится по современной технологии. Срок изготовления макетов в Самаре занимает в среднем — от 2 до 7 рабочих дней. У нас вы можете заказать трёхмерные модели с индивидуальным дизайном. Оформить заказ на печать на 3d принтере в Самаре можно связавшись с нами по представленным выше телефонам или через форму Online заявки. Мы изготавливаем модели в кратчайшие сроки и по выгодной цене.

Изготовление 3d макетов

Для того, чтобы сделать 3d макет нужно иметь исходные данные, такие как чертежи, фотографии или хотя бы набросок от руки с приблизительными размерами. Мы занимаемся изготовлением 3d макетов зданий(домов), техники, продукции различного назначения и отдельных деталей. Архитектурный макет является одним из наиболее ответственных в исполнении проектов, т.к. требует наивысшей точности в отображении деталей и цветовой гаммы будущего строения. Наша компания сотрудничает со многими строительными и проектными организациями, поэтому мы очень ответственно подходим к изготовлению архитектурных макетов. Прежде чем построить дом, нужен макет, чтобы визуально оценить все преимущества и недочеты требующие доработки, т.к. одно дело смотреть на модель сооружения на мониторе компьютера и совсем другое, смотреть на его реальную масштабированную копию.

НУЖНО ИЗГОТОВЛЕНИЕ 3D МАКЕТОВ НА ЗАКАЗ? ЗВОНИТЕ!: 8 (846) 342 52 34; +7 927 260 71 38

Точная 3D печать металлом на заказ в Sprint 3D

3D печать металлом – аддитивное производство металлических изделий, которое по праву является одним из наиболее перспективных и стремительно развивающихся направлений в трехмерной печати как таковой. Сама технология берет свое начало еще с обычного спекания материалов, применяемого в порошковой металлургии. Но сейчас она стала более совершенной, точной и быстрой. И сегодня компания SPRINT3D предлагает вам печать металлом на 3D принтере на действительно выгодных условиях. Но для начала – немного информации о самом производственном процессе и его возможностях.

 

Технология селективного лазерного сплавления

SLM или технология селективного сплавления – это тип прямой печати металлом, при котором достигается плотность 99,5%. Разница особенно ощутима, если сравнивать с моделями, полученными обычным литьем. Достигается такой показатель благодаря внедрению новейших технологий именно в аппаратной части:

 

  • Применение специальных роликов для утрамбовки порошков и, как следствие, возможность использования порошков с размером частиц от 5 мкм.
  • Повышение насыпной плотности, способствующее уплотнению конечных изделий.
  • Создание разреженной атмосферы инертных газов, при которой достигается максимальная чистота материала, отсутствует окисление и исключаются риски попадания сторонних химических соединений в состав.

 

Но самое главное – современный 3D принтер для печати металлом позволяет легко подобрать индивидуальную конфигурацию для печати конкретным металлическим порошком. Таким образом даже с недорогим материалом можно получить первоклассный результат. Но только при условии использовании качественного современного оборудования. И здесь мы тоже готовы вас удивить!

 


3D-печать металлом В SPRINT 3D


Установки для 3D печати металлом, которые мы используем

Качество производства – ключевое требование, которое мы ставим перед собой. Поэтому в работе используем только профессиональное оборудование, обладающие широкими возможностями для печати металлом. Рассмотрим подробнее каждую из производственных установок.

 

Производственная установка SLM 280HL

SLM 280HL – разработка германской компании SLM Solutions GmbH, использующая технологию послойного лазерного плавления порошковых металлических материалов. Установка оснащена большой рабочей камерой и позволяет создавать 3D объекты размерами 280х280х350 мм. Среди главных преимуществ печати данной установкой можно выделить:

 

  • Малую минимальную толщину наносимого слоя – 20 мкм.
  • Заполнение рабочей камеры инертным газом, что позволяет работать с различными реактивными металлами.
  • Скорость печати составляет до 35 см/час.
  • Толщина слоя построения – 30 и 50 мкм.
  • Мощность – 400 Вт.

 

Отдельно отметим запатентованную систему подачи порошкового материала, благодаря которой скорость печати значительно выше, чем на большинстве производственных установок в той же ценовой категории. В производстве мы используем следующие материалы:

 

  • Нержавеющая сталь (отечественная 07Х18Н12М2 (Полема), 12Х18Н10Т и импортная 316L).
  • Инструментальная сталь (импортная 1.2709).
  • Жаропрочные сплавы 08ХН53БМТЮ (аналог Inconel 718, про-во Полема) и ЭП 741 (производства ВИЛС).
  • Кобальт-Хром (COCR)

 

3D-принтер SLM 280HL может использоваться для создания разного рода металлических компонентов, прототипов и конечных изделий. При необходимости мы можем обеспечить мелкосерийное производство.

Производственная установка ProX 100

ProX 100 – компактная установка для 3D печати металлом, разработанная американской компанией 3D Systems. Она работает по технологии прямого лазерного спекания, благодаря чему обеспечивает высокую скорость и точность производства. Среди основных характеристик стоит выделить:

 

  • Размер рабочей камеры – 100х100х80 мм.
  • Толщина слоя построения – 20 и 30 мкм.
  • Мощность – 50 Вт.


ProX 100 позволяет создавать прототипы, которые невозможно разработать стандартными методами, обеспечивает короткие сроки изготовления, гарантирует отсутствие пористости материала и высокую плотность деталей. Кроме того, отметим стандартизированное качество всех изделий вне зависимости от их структуры. На данный момент модель активно используется в стоматологии при создании высокоточных протезов, но нашла широкое применение и в других отраслях:

 

  • Производство двигателей и отдельных их деталей.
  • Разработка медтехники.
  • Печать ювелирных изделий и даже предметов современного искусства.

 

В печати мы используем сплав кобальт-хром КХ28М6 (производство Полема), изначально разработанный для аддитивных технологий при создании эндопротезов.

 

3D печать металлом – применение в настоящее время

Многие специалисты утверждают, что 3D печать как таковая еще полностью не раскрыла свой потенциал. К примеру, Илон Маск планирует использовать технологию в колонизации Марса для строительства административных и жилых зданий, оборудования и техники прямо на месте.  И это вполне реально, ведь уже сейчас технология трехмерной печати металлом активно применяется в различных отраслях:

 

  • В медицине: изготовление медицинских имплантов, протезов, коронок, постов и т. д. Высокая точность производства и относительно доступная цена сделали 3D печать очень актуальной в данной отрасли.
  • В ювелирном деле: многие из ювелирных компаний используют технологию 3D печати для изготовления форм и восковок, а также непосредственно создания ювелирной продукции. К примеру, печать титаном позволяет создавать изделия, которые ранее представлялись невозможными.
  • В машинной и даже аэрокосмической отраслях: BMW, Audi, FCA и другие компании не первый год используют 3D печать металлом в прототипировании и всерьез рассматривают ее использование в серийном производстве. А итальянская компания Ge-AvioAero уже сейчас печатает компоненты для реактивных двигателей LEAP на 3D принтерах.


И это лишь малая часть того, что можно создавать на современном оборудовании. Практически все металлические изделия, которые вам необходимы, можно создать при помощи технологии 3D печати металлом. И если данная услуга актуальна для вас, обратитесь в SPRINT3D. Мы возьмемся за работу любой сложности и объемов. А главное – предоставим первоклассный результат!

 

Будущее уже здесь!

 

Вас может заинтересовать


 

Что можно сделать на 3D принтере

В связи с появлением технологии трехмерной печати и ее активным развитием многие задаются вопросом, что можно сделать на 3D принтере? Для наиболее правильного ответа на этот вопрос следует понять, что такое 3Д принтер, как он работает и какими возможностями обладает. Ведь современные принтеры для трехмерной печати имеют достаточно широкие возможности, и с их помощью можно делать самые разные изделия.

0.1. Уменьшенная копия сделанная на 3D принтере

1. Итак, что же такое 3D принтер

3D принтер – это специальное устройство для создания объемных деталей, которое применяет способ послойного образования физического предмета по цифровой трехмерной модели. Другими словами, это аппарат, который способен напечатать физический объемный предмет, который ранее был создан в программе для трехмерного моделирования.

Стоит отметить, что современные принтеры для трехмерной печати отличаются высокой точностью. Они способны создавать абсолютно любые объекты – детали, модели зданий, игрушки, буквы и цифры, не зависимо от сложности их форм. Это означает, что использование 3D принтера открывает безграничные возможности перед пользователем.

2. Что можно сделать с помощью 3D принтера

Как вы уже знаете, современный принтер для трехмерной печати открывает безграничные возможности перед пользователями. С его помощью можно изготовить практически любую деталь или игрушку совершенно любой формы. Это означает, что 3D принтер может применяться в самых разных областях производства. Кроме этого существуют бытовые типы принтеров для трехмерной печати, которые позволяют создавать нужные модели в домашних условиях.

2.1. Изготовление на 3D принтере игрушек

Принтеры для трехмерной печати позволяют изготавливать весьма реалистичные игрушки для детей любых возрастов – животные, автомобили и мотоциклы, посуда и куколки для девочек, всевозможные сказочные персонажи и герои мультсериалов и так далее. Кроме этого на 3Д принтере можно изготовить развивающие игрушки для самых маленьких.

Каждая маленькая девочка по достоинству оценит коллекцию невероятно красивой бижутерии, распечатанной на 3D принтере. В свою очередь для мальчиков можно создавать целые армии солдатиков и военной техники. Изготовление деталей различных конструкторов в домашних условиях не составит труда, если вы используете 3Д принтер.

Конечно, существующие сегодня настольные принтеры не способны печатать разными цветами. Все зависит от того, какой пластик вы будете использовать. Однако уже сегодня идут активные разработки многоцветных принтеров.

2.2. Изготовление деталей на 3D принтере

Конечно же, возможности трехмерной печати не ограничиваются изготовлением игрушек. К примеру, в домашних условиях вы можете распечатать себе достаточно прочный разводной гаечный ключ. Конечно, пластик не сможет выдержать большое давление, однако со многими домашними задачами ключ вполне способен справиться. Помимо этого вы можете распечатать массу деталей, таких как ручки для дверей, фурнитура для мебели, декоративные изделия и так далее.

Кроме этого на 3Д принтере можно распечатывать различные шестерни для любых механизмов. Крючки, тремпели для одежды, полочки и многое другое также можно изготовить при помощи трехмерной печати. Многие пластиковые детали, которые используются в разнообразных механизмах, производятся при помощи 3Д принтеров. Область применения 3Д принтера в быту ограничивается только вашей фантазией.

2.3. 3D принтер для одежды

Разработчики 3D принтеров пошли еще дальше и создали принтер, который способен работать не только с жесткими материалами, такими как металл или пластик. Новинка в мире трехмерной печати позволяет создавать самую настоящую одежду из синтетических материалов, таких как полиуретан и резина. Уже была выставлена первая коллекция одежды от известного дизайнера, изготовленная на 3Д принтере.

Это означает, что в скором будущем принтеры для печати одежды устранят необходимость в крупных заводах, занимающих много места. Кроме этого бутики смогут избавиться от больших складов, так как нужную модель можно будет распечатать сразу после заказа. Конечно, современные технологии трехмерной печати еще развиваются, и невозможно сказать чего они смогут достигнуть через 5-10 лет.

3. Что можно напечатать на 3D принтере SD300Pro: Видео

3.1. Печать органов на 3D принтере

3Д принтеры уже сегодня активно используются в медицине. С их помощью распечатываются формы, по которым в дальнейшем изготавливается протез или фрагмент кости.  Это очень удобно. Кроме этого, стоит отметить, что изделия, напечатанные на 3D принтере, отличаются высокой точностью. Это позволяет создавать максимально точные  биологические протезы костей и пластины, для закрытия отверстий в костной ткани.

В будущем планируется создать 3D принтер, который сможет распечатывать органы людей, используя биологические материалы. Это позволит создавать искусственные органы для людей, которые смогут полноценно заменить поврежденные и зараженные ткани.

3.2. Что еще делает 3D принтер

Как уже говорилось выше, при помощи трехмерной печати можно сделать практически любой объект, независимо от сложности его форм. Более того, в тех местах, где пластиковые детали не способны выдержать нагрузку, используются металлические детали, распечатанные на 3Д принтере по металлу.

Принтер для трехмерной печати металлом способен создавать прочные и точные детали для любых механизмов. Такие устройства уже сегодня активно используются в производственной промышленности.

Учитывая возможности современных технологий не сложно представить, что сможет сделать 3D принтер через 5-10 лет. Ведь то, что вчера еще было фантазией из книг о будущем, стало доступно уже сегодня. Более того, технология активно развивается и имеет огромный потенциал.

Эволюция 3D-печати в производстве

Пол Беннинг, главный технолог 3D Print HP Inc. , обсуждает текущие технологические тенденции в обрабатывающей промышленности, связанные с 3D-печатью.

Что такое 3D-печать?

3D-печать — это производственный процесс, при котором объекты создаются в соответствии с цифровой 3D-моделью. Используя 3D-принтер и добавляя слой за слоем материалы, такие как пластмассы и металлы, сложные объекты можно изготавливать быстро и с низкими затратами, небольшими тиражами или уникальными деталями.Технология HP Multi Jet Fusion 3D позволяет заказчикам изготавливать сложные детали с контролируемыми физическими и функциональными характеристиками на каждом этапе и обеспечивает скорость, качество и надежность на протяжении всего производственного процесса для ряда отраслей и приложений.

Как с годами развивалась 3D-печать?

Мы находимся на пороге четвертой промышленной революции, когда физические и цифровые технологии радикально изменят то, как компании представляют, проектируют, производят, распространяют и ремонтируют почти все. Повышенный мировой спрос на экологичные решения и индивидуализированные продукты привел к резкому увеличению спроса на детали и продукты, напечатанные на 3D-принтере. Технологические инновации в этой области снизили затраты вдвое, в то же время повысив производительность вдвое. По мере того как сектор 3D-печати выходит за рамки прототипирования, использование этой технологии, особенно в цепочках поставок, становится все более распространенным.

В 2018 году HP запустила технологию Metal Jet, самую передовую в мире технологию 3D-печати для массового производства промышленных металлических деталей.Он обеспечивает механически функциональные конечные детали с производительностью до 50 раз большей, чем другие методы 3D-печати, и при значительно более низких затратах по сравнению с другими системами струйной печати связующего.

По мере того, как мы видим, что все больше клиентов масштабируются для производства и дальнейшего сотрудничества через растущую экосистему партнеров, возможности расширяются для новой эры производства.

Каковы современные тенденции в 3D-печати?

Тенденция, которую мы увидим, — это усиление влияния цифрового производства в форме производственных приложений, особенно в автомобильном, промышленном и медицинском секторах.В автомобильном секторе мы наблюдаем повышенное внимание к разработке материалов промышленного уровня для автомобильных приложений, поскольку 3D-печать тяготеет от прототипирования к полному производству готовых деталей и продуктов. Кроме того, по мере того, как новые платформы, такие как электромобили, начинают массовое производство, ожидается, что HP Metal Jet будет использоваться для таких приложений, как облегчение веса полностью сертифицированных по безопасности металлических деталей. Промышленное 3D-производство также позволяет автомобильной промышленности создавать приложения новыми способами, которые ранее были невозможны, наряду с возможностью проектирования деталей для конкретных приложений для отдельных систем или моделей.

Какую инновационную технологию вы видели при использовании 3D-печати?

Одним из действительно ярких примеров 3D-печати, которые мы видели в последние несколько недель, является то, как поставщики 3D-технологий и производители цифровых технологий объединяются, чтобы помочь в создании жизненно важных приложений для борьбы с COVID-19. HP и ее глобальная сеть партнеров и клиентов печатают важные детали, такие как клапаны вентиляторов, регуляторы лицевых масок и дверные ручки без помощи рук, для местных больниц и поставщиков медицинских услуг по всему миру.

Помимо того, что 3D поддерживает текущую ситуацию, мы увидели множество способов использования этой технологии — от индивидуальных протезов до деталей, которые используются в автомобилях, и до невидимых подтяжек, помогающих людям добиться желаемой улыбки.

В условиях, когда отрасли сталкиваются с растущей ориентацией на клиента, когда речь идет о предоставляемых ими услугах, как 3D-печать может помочь повысить ориентацию на клиента?

Одним из основных преимуществ 3D-печати является возможность полностью настраивать продукты и детали для конечного пользователя. Это может быть в форме предпочтения дизайна или может служить более практической цели, такой как улучшение соответствия или удобства использования продукта. Например, 3D-печать упрощает настройку протезов конечностей и сокращает время производства с недель до дней, а также позволяет доставлять индивидуально подобранную обувь, включая стельки, с помощью инновационных технологий 3D-сканирования, динамического анализа походки и производственных технологий.

Как 3D-печать может сделать производство более гибким?

Позволяя потребителям диктовать спрос, 3D-печать способствует повышению мобильности, гибкости и адаптируемости цепочки поставок, тем самым сокращая затраты и отходы.Компаниям больше не нужно прогнозировать потребительский спрос, делая ставку на то, сколько продукта они продадут; 3D-печать обеспечивает бесконечную гибкость, поскольку они могут печатать то, что им нужно.

СМОТРИ ТАКЖЕ:

3D-печать

также позволяет производителям более успешно создавать прототипы, поскольку они могут печатать новую модель / деталь с каждым усовершенствованием или поправкой в ​​дизайне с помощью простой настройки программного обеспечения, распечатывая мгновенно. Таким образом, экономится время и деньги, вместо того, чтобы каждый раз создавать новые формы.

3D-печать также позволяет производить невероятные объемы в короткие сроки. Клиент HP SmileDirectClub использует решения для 3D-печати Mult Jet Fusion для производства более 50 000 персонализированных форм каждый день и планирует напечатать почти 20 миллионов форм для рта только в течение следующих 12 месяцев.

В 2018 году по всему миру было произведено более 10 миллионов деталей с использованием технологии HP Multi Jet Fusion.

Как 3D-печать может принести пользу обрабатывающей промышленности?

3D-печать полностью меняет представление о том, как вещи задуманы, спроектированы, производятся и распространяются, что значительно снижает затраты на разработку и производство, значительно упрощает логистику и снижает выбросы углекислого газа.Он обладает огромным потенциалом для революции в цепочках поставок, и мы начинаем видеть рост числа компаний, которые обращаются к этой форме производства, чтобы оставаться конкурентоспособными и быстрее создавать продукты.

3D-печать станет катализатором значительных сдвигов в мировом производственном секторе, и лидеры будут определяться своей способностью использовать всю ее разрушительную силу. В полностью цифровом будущем производство товаров будет приближено к потребителю, демократизируя производство в мировом масштабе и позволяя производить продукцию под заказ.с помощью традиционных процессов дизайнеры смогут создавать совершенно новые категории продуктов, поскольку стирается грань между идеями и физической реальностью. А производители, больше не привязанные к зарубежным фабрикам, сократят цепочки поставок с новой возможностью производить что угодно и где угодно на заказ.

Каковы проблемы 3D-печати?

Самое серьезное препятствие — это изменение мышления. Крайне важно думать о проектировании для 3D с первых этапов разработки продукта, думать о более широких последствиях того, как от стадии разработки до полномасштабного производства, и как можно дальше оптимизировать цепочки поставок. У тех, кто десятилетиями работал в традиционном производстве, есть глубокое, укоренившееся чувство ограничений и препятствий. С 3D-производством необходимо практически переучиться — в подавляющем большинстве случаев эти ограничения больше не действуют. Возможности дизайна безграничны. И, конечно же, необходимо развивать новые навыки, чтобы в полной мере использовать эти возможности. Инженеры будут внедрять новые элементы процесса проектирования в свои роли, где им нужно будет изучить механику 3D-печати, чтобы стать экспертами в процессах и наилучшим образом поддерживать операционные функции во время производства.

Какие приложения 3D-печати вы видели в отрасли?

3D-печать используется в различных отраслях промышленности, включая автомобилестроение, производство, здравоохранение и производство потребительских товаров. Наряду с невероятными усилиями по поддержке пандемии COVID-19 я также видел несколько фантастических приложений в коммерческом секторе. 3D-печать используется крупными производителями автомобилей для производства рычагов переключения передач и защитных перчаток, модельеры производят сумки и обувь с 3D-печатью, а компании печатают индивидуальные стельки для ног с помощью сканирования стопы пациента.Возможности действительно безграничны, и я с нетерпением жду того, что выйдет из отрасли в ближайшие несколько лет.

Работа, проделанная Jaguar Land Rover над развитием электромобилей, или Vestas VBIC, крупнейшим поставщиком ветряных турбин в мире, являются яркими примерами того, как 3D-печать позволяет отраслям беспрепятственно переходить от прототипирования к производству с невероятной гибкостью. для внесения улучшений в режиме, близком к реальному времени.

Для получения дополнительной информации по вопросам производства ознакомьтесь с последним выпуском журнала Manufacturing Global.

Следуйте за нами в LinkedIn и Twitter.

Промышленные применения 3D-печати: Полное руководство

Промышленные применения 3D-печати:
Полное руководство


Введение

3D-печать, также известная как аддитивное производство, прошла долгий путь с момента своего появления разработан в 1980-х гг. Хотя 3D-печать зародилась как инструмент для быстрого прототипирования, теперь она расширилась, чтобы охватить ряд различных технологий.

Развитие 3D-печати привело к быстрому росту числа компаний, внедряющих эту технологию. Приложения и варианты использования различаются в зависимости от отрасли, но в основном включают вспомогательные инструменты, визуальные и функциональные прототипы и даже части конечного использования.

По мере увеличения потенциальных приложений для 3D-печати компании начинают искать способы создания новых бизнес-моделей и возможностей с помощью этой технологии.

В этом руководстве мы рассмотрим текущее состояние 3D-печати в различных отраслях, в том числе то, как эта технология используется в разных секторах.Мы надеемся, что на основе реальных примеров это руководство даст вам глубокое понимание того, как 3D-печать используется для стимулирования инноваций и роста бизнеса.

ГЛАВА 1

Aerospace & Defense

Aerospace and Defense (A&D) industry — один из первых, кто начал применять 3D-печать, впервые применив эту технологию еще в 1989 году. , три десятилетия спустя, A&D представляет a 16.Доля 8% на рынке аддитивного производства с оборотом 10,4 млрд долларов США, что в значительной степени способствует текущим исследованиям в отрасли.

Развитие AM в A&D в значительной степени обеспечивается ключевыми игроками отрасли, включая GE, Airbus, Boeing, Safran и GKN. Эти и другие компании определили ценное предложение, которое приносит 3D-печать:

  • Функциональные прототипы
  • Инструменты
  • Легкие компоненты

Как мы видим, 3D-печать для аэрокосмической промышленности не ограничивается прототипами.Настоящие функциональные детали также печатаются на 3D-принтере и используются в самолетах. Несколько примеров деталей, которые могут быть изготовлены с помощью 3D-печати, включают воздуховоды (SLS), стеновые панели (FDM) и даже структурные металлические компоненты (DMLS, EBM, DED).

Преимущества 3D-печати для аэрокосмической и оборонной промышленности

Для таких отраслей, как аэрокосмическая и оборонная промышленность, где очень сложные детали производятся в небольших объемах, 3D-печать идеальна. Используя эту технологию, можно создавать сложные геометрические формы, не вкладывая средства в дорогостоящее инструментальное оборудование.Это предлагает OEM-производителям и поставщикам аэрокосмической отрасли экономичный способ производства небольших партий деталей с минимальными затратами.

Снижение веса

Помимо аэродинамики и характеристик двигателя, вес является одним из наиболее важных факторов, которые необходимо учитывать при проектировании самолета. Снижение веса самолета может значительно снизить выбросы углекислого газа, расход топлива и полезную нагрузку.

Здесь на помощь приходит 3D-печать: эта технология является идеальным решением для создания легких деталей , что приводит к значительной экономии топлива.В сочетании с инструментами оптимизации дизайна, такими как программа для генеративного проектирования , потенциал увеличения сложности детали практически безграничен.

Эффективность использования материалов

Поскольку процесс 3D-печати основан на производстве деталей слой за слоем, материал по большей части используется только там, где это необходимо. В результате он производит меньше отходов, чем традиционные методы вычитания.

Выбор доступных материалов для 3D-печати для аэрокосмической и оборонной промышленности варьируется от термопластов инженерного качества (например,грамм. ULTEM 9085, ULTEM 1010, PAEK, армированный нейлон) до металлических порошков (высокоэффективные сплавы, титан, алюминий, нержавеющая сталь).

Диапазон доступных материалов для 3D-печати постоянно расширяется, открывая новые возможности для применения в аэрокосмической отрасли.

Объединение деталей

Одним из ключевых преимуществ 3D-печати является объединение деталей: возможность объединить несколько деталей в один компонент. Уменьшение количества необходимых деталей может значительно упростить процесс сборки и обслуживания за счет сокращения времени, необходимого для сборки.

Техническое обслуживание и ремонт

Средний срок службы самолета может составлять от 20 до 30 лет, что делает техническое обслуживание, ремонт и капитальный ремонт (ТОиР) важной функцией в отрасли. Технологии 3D-печати металлом, такие как Direct Energy Deposition , обычно используются для ремонта аэрокосмического и военного оборудования. Лопатки турбин и другое высокотехнологичное оборудование также можно восстановить и отремонтировать, добавив материал на изношенные поверхности.

Компоненты ракет, напечатанные на 3D-принтере

3D-печать, особенно металлами, все чаще используется при производстве ракет.Эта технология позволяет инженерам обновлять конструкцию деталей ракет и производить их в более короткие сроки.

Одним из примеров этого является головка инжектора для пусковой установки Ariane 6, разработанная ArianeGroup, совместным предприятием Airbus Group и Safran.

Форсунка — это один из основных элементов двигательного модуля, который нагнетает топливную смесь в камеру сгорания.

Традиционно головки форсунок изготавливаются из десятков или даже сотен деталей, которые необходимо обрабатывать и сваривать.Напротив, 3D-печать позволяет изготавливать эти компоненты как единое целое.

В случае головки инжектора для пусковой установки Ariane 6 команда взяла конструкцию, которая изначально требовала 248 компонентов, и сократила ее до одной детали, напечатанной на 3D-принтере. В качестве материала детали использован сплав на основе никеля.

Деталь, которую невозможно было изготовить обычными методами, затем напечатали на 3D-принтере с использованием технологии SLM.

Если раньше литье и механическая обработка занимали более трех месяцев, время производства с AM было сокращено до 35 часов с использованием 3D-принтера EOS M 400-4 с четырьмя параллельными лазерами.Дополнительным преимуществом является снижение затрат на 50%.

Головка инжектора для ракеты-носителя Ariane 6, напечатанная на 3D-принтере [Изображение предоставлено EOS]

Компоненты интерьера самолета

В центре внимания: Airbus

Пластиковые детали, напечатанные на 3D-принтере, могут быть невероятно полезны в аэрокосмической отрасли приложения, такие как интерьеры самолетов.

Интерьер салона коммерческого самолета необходимо будет периодически обновлять. Этот процесс может включать замену таких компонентов, как стеновые панели.Необходимость индивидуальной настройки означает, что детали обычно производятся в небольших объемах. Также необходимы быстрые сроки выполнения работ.

Хороший тому пример — Airbus. По состоянию на 2018 год компания произвела и собирается установить Дистанционные панели, напечатанные на 3D-принтере на своем коммерческом самолете A320. Традиционно новые пластиковые компоненты производятся с использованием литья под давлением — дорогостоящая и сложная процедура для небольших объемов, специальных требований и высокой сложности.

С помощью 3D-печати (FDM) Airbus смог изготавливать компоненты со сложными функциями, такими как решетчатые конструкции, без каких-либо дополнительных производственных затрат.Результат: дистанционные панели на 15% легче, чем панели, созданные традиционными методами, что способствует снижению веса самого самолета.

Конструкционные компоненты для систем обороны

В центре внимания: Nano Dimension и Harris Corporation

Что касается обороны, 3D-печать может изменить способ производства концевых частей для военной техники. Текущие оборонные приложения варьируются от сложных кронштейнов и небольших разведывательных дронов до компонентов реактивных двигателей и корпусов подводных лодок .

Электроника 3D-печать — молодая, но все более растущая область интереса для оборонных компаний. Благодаря этой технологии инженеры в настоящее время могут самостоятельно проектировать и производить прототипы сложных печатных плат и антенн.

Для производителей это означает возможность ускорить процесс разработки продукта за счет устранения необходимости передавать дорогостоящие проекты третьим сторонам.

Антенны — важный пример того, как 3D-печать ускоряет процесс проектирования электронных устройств.

Возьмем, к примеру, компанию Harris Corporation, которая вместе с Nano Dimension, производителем электронных систем для 3D-печати, достигла в 2018 году ключевого прорыва, когда она произвела антенны с использованием 3D-печати.

Harris Corp. и Nano Dimension успешно заключили партнерские отношения для производства 3D-печатной ВЧ схемы [Изображение предоставлено Harris Corp.]

Инструмент

В центре внимания: Latécoère & Moog Aircraft Group

Аэрокосмические компании также могут получить выгоду от 3D-печати с использованием технологии для производства нестандартного технологического оборудования, такого как приспособления и приспособления по запросу.

Французский производитель авиакосмической промышленности Latécoère использовал 3D-печать, чтобы сократить время изготовления нестандартной оснастки. Раньше для производства этих инструментов компания использовала фрезерные станки с ЧПУ, срок изготовления которых составлял до шести недель. Теперь, благодаря 3D-принтерам FDM, Latécoère может создавать производственные инструменты всего за пару дней — сокращение времени выполнения заказа на 95%.

Компания утверждает, что новый подход к производству оснастки также снижает затраты на 40%. Примечательно, что инструменты эргономично настроены, что облегчает работу оператора и сокращает время производства и увеличивает его эффективность.

Аналогичным образом Moog Aircraft Group использует 3D-печать FDM для собственного производства таких инструментов, как координатно-измерительные машины (КИМ). В прошлом компания отдавала это приспособление на аутсорсинг, и этот процесс занимал от 4 до 6 недель. Теперь компания Moog использует 3D-печать в своей компании, изготавливая приспособления для КИМ примерно за 20 часов. Светильники, которые раньше стоили более 2000 фунтов стерлингов, теперь могут быть изготовлены за пару сотен фунтов.

Запасные части

В центре внимания: Satair

Сильно полагаясь на запасные части и запасные части , аэрокосмические компании все чаще требуют сокращения сроков выполнения заказа.

Чтобы удовлетворить этот спрос, поставщики аэрокосмической промышленности должны найти способы более быстрого предоставления производственных услуг. Аддитивное производство позволяет быстро изготавливать запасные части по мере необходимости. Это, в свою очередь, снижает потребность в обширных товарных запасах, помогая снизить затраты на складские запасы и обеспечить производство деталей на месте.

Satair — дочерняя компания Airbus, специализирующаяся на продаже запасных частей, предлагая пластмассовые и металлические детали аддитивного производства.

Поставщик запасных частей использует 3D-печать для производства деталей и инструментов по индивидуальному заказу, а технология помогает значительно сократить время выполнения заказа и упростить сложную логистику цепочки поставок. Благодаря такому стратегическому подходу компания может сократить время выполнения работ за счет быстрого производства запасных частей для операций по техническому обслуживанию.

Аэрокосмическая и оборонная промышленность составляют значительную долю рынка AM. Причины этого просты: аддитивное производство предлагает огромную ценность, от улучшения характеристик самолета до предложения более гибкого подхода к производству запасных частей.

Однако переход к производству требует аддитивного производства для решения определенных проблем. К ним относятся сертификация деталей, напечатанных на 3D-принтере, повышенная воспроизводимость процесса и безопасность.

Тем не менее, учитывая значительные инвестиции в разработку и сертификацию процессов и материалов для 3D-печати, будущее 3D-печати для аэрокосмической и оборонной промышленности, безусловно, выглядит радужным.

автомобильная промышленность является растущим пользователем аддитивного производства: только в 2019 году глобальная выручка от автомобилей AM достигла 1 доллара США.4 миллиарда. Похоже, что эта цифра только увеличится, поскольку, согласно отчету SmarTech, к 2025 году ожидается, что даже затраты, связанные с AM в производстве автомобильных запчастей, достигнут 5,8 миллиарда долларов. В таких областях, как автоспорт и гоночные гонки , инструменты проектирования, такие как генеративное проектирование и оптимизация топологии, постепенно меняют традиционные подходы к проектированию деталей.

Хотя прототипирование в настоящее время остается основным применением 3D-печати в автомобильной промышленности, компании все чаще находят другие варианты использования, такие как инструменты.Кроме того, несколько автомобильных компаний начинают находить инновационные конечные приложения для 3D-печати, что свидетельствует о захватывающем развитии этого сектора.

Преимущества 3D-печати для автомобилей

Более быстрая разработка продукта

Создание прототипов стало ключевой частью процесса разработки продукта, предлагая средства для тестирования и проверки деталей перед их изготовлением. 3D-печать предлагает быстрый и экономичный подход к проектированию и производству деталей.Поскольку необходимость в инструментах устраняется, продуктовые группы могут значительно ускорить циклы разработки продукта.

Большая гибкость дизайна

Возможность быстро создавать проекты дает дизайнерам большую гибкость при тестировании нескольких вариантов дизайна. 3D-печать позволяет дизайнерам быстро вносить изменения и модификации в конструкцию.

Настройка

3D-печать предлагает автопроизводителям экономичный и гибкий способ изготовления деталей по индивидуальному заказу.В сегменте индустрии роскоши и автоспорта компании уже используют эту технологию для производства индивидуальных деталей как для внутренних, так и для внешних частей автомобиля.

Создание сложных геометрических форм

Для большинства компонентов автомобилей, требующих сложной геометрии, таких как внутренние каналы (для конформного охлаждения), тонкие стенки и мелкие ячейки, AM позволяет изготавливать очень сложные детали, которые при этом остаются легкими и прочными.

Индивидуальные сиденья, напечатанные на 3D-принтере

Компания Porsche недавно представила новую концепцию сидений для спортивных автомобилей, основанную на 3D-печати и решетчатом дизайне.

Новые сиденья оснащены центральными подушками сиденья и спинки, напечатанными на полиуретановом 3D принтере, которые можно настроить по трем уровням жесткости: жесткому, среднему и мягкому.

В своих индивидуализированных сиденьях немецкий автопроизводитель берет пример с сектора автоспорта, где индивидуальная подгонка сидений для водителя является нормой.

Porsche планирует напечатать на 3D-принтере 40 прототипов сидений для использования на европейских гоночных трассах уже в мае 2020 года, а отзывы клиентов будут использованы для разработки окончательных моделей уличного движения к середине 2021 года.

В дальнейшем Porsche хочет расширить возможности персонализации сиденья за пределы жесткости и цвета, персонализируя сиденье в соответствии с контурами тела клиента. 3D-печать в настоящее время остается единственной технологией, которая может обеспечить такой уровень настройки.

Прототипы

Прототипирование было основным использованием 3D-печати для автомобильных приложений. Благодаря возможности выполнять несколько итераций дизайна за более короткое время, 3D-печать является эффективным инструментом для разработки продуктов.В настоящее время технология эволюционировала до того, что ее можно использовать для создания функциональных прототипов с использованием высокопроизводительных материалов, таких как ULTEM и PEEK.

Оснастка

В центре внимания: Ford Motor Company

Для производства высококачественных деталей необходимы вспомогательные инструменты для производства и сборки. Хотя технологическое оборудование (например, формы для литья под давлением, приспособления и приспособления) не являются прототипами или концевыми деталями, они остаются жизненно важным элементом производственного процесса.

Благодаря технологиям 3D-печати, таким как FDM и SLS, автомобильные компании могут производить вспомогательные инструменты за небольшую часть стоимости, что значительно повышает эффективность производственных цехов. Инструменты также могут быть настроены для улучшения функциональности при значительно более низких затратах, чем традиционные методы.

Отличным примером инновационного инструментария является компания Ford, которая в 2018 году была удостоена награды за использование 3D-печати для инструментов.

Одним из отмеченных наградами инструментов компании был подъемный механизм сборки, изготовленный с использованием FDM.Деталь, напечатанная на 3D-принтере, стоит на 50% меньше, чем традиционный аналог, и значительно сокращает время выполнения заказа.


Ключевым фактором в этом случае было снижение веса — более легкое вспомогательное устройство подъема упростило бы работу и уменьшило бы травмы от повторяющихся движений. С помощью 3D-печати инженеры смогли изготавливать значительно более легкие приспособления.


Запасные части и запасные части

В центре внимания: Porsche

Затраты на инвентаризацию составляют значительную долю расходов для многих автомобильных производителей и поставщиков.В рамках обычного производства массовое производство запасных частей является обычным явлением. Однако это часто приводит к длительным срокам доставки и высоким затратам на складские запасы.

Аддитивное производство может изменить способы производства и распространения запасных частей — за счет производства по запросу. Это означает, что детали производятся на месте по мере необходимости. Подобная координация спроса и предложения может не только резко снизить затраты на товарно-материальные запасы, но и сократить время доставки до конечного потребителя.

Немецкий производитель автомобилей Porsche использует 3D-печать именно для этой цели. Коллекционеры пользуются большим спросом у классических автомобилей Porsche. Однако отсутствие нужной детали может означать, что автомобиль больше не может работать. Тем не менее, относительно низкий спрос в сочетании с короткими производственными циклами означает, что складировать большое количество запасных частей для таких автомобилей невозможно.

Вот где появляется 3D-печать.

В начале 2018 года компания объявила об использовании 3D-печати для производства запасных частей для своих редких и классических автомобилей.Сочетая технологию SLM для металлических компонентов и SLS для пластмасс, Porsche смогла сделать широкий выбор высококачественных редких деталей доступными для своих клиентов за небольшую часть стоимости.

Части конечного использования

В центре внимания: BMW

Одним из основных препятствий на пути использования аддитивного производства в производстве являются высокие объемы производства, которые обычно требуются для автомобильной промышленности (более 100000 деталей в год). Однако в последние годы произошли значительные улучшения в скорости и размере промышленных принтеров, а также в большей доступности материалов.

В результате AM становится жизнеспособным вариантом производства для определенных серий среднего производства, особенно в таких областях, как автоспорт и роскошные автомобили, где производственные показатели ниже среднего.

Компания BMW, напечатавшая более 1 миллиона деталей на 3D-принтере за последнее десятилетие, оказалась в числе лидеров отрасли в области аддитивного производства.

Что касается концевых деталей, BMW успешно использовала 3D-печать для изготовления металлической арматуры для своих i8 Roadster модель .Инженеры создали оптимизированный кронштейн для крыши (приспособление, которое помогает складывать и раскладывать мягкий верх автомобиля), который весит на 44% меньше, чем предыдущие версии.

Сегодня компания может напечатать на 3D-принтере до 238 таких деталей на каждой платформе, что делает кронштейн крыши первым серийным автомобильным компонентом аддитивного производства.

3D-печать постепенно меняет способ разработки автомобилей. Будь то грузовой автомобиль, грузовик или гоночный автомобиль, технология предлагает автомобильным инженерам и дизайнерам инструменты, позволяющие проверить пределы дизайна и производительности.

Тем не менее, ключевыми факторами, способствующими более широкому внедрению 3D-печати в автомобилестроении, остаются способность ускорить вывод продукта на рынок и снизить затраты на разработку продукта. По мере развития технологий 3D-печати перспектива крупномасштабного производства будет становиться все более вероятной.

ГЛАВА 3

Медицина и стоматология

медицинская и стоматологическая промышленность — один из самых быстрорастущих производителей аддитивного производства.И поскольку 97% медицинских специалистов AM уверены, что использование 3D-печати будет продолжать расти в секторе , эта тенденция, похоже, сохранится. Применения аддитивного производства в медицинской промышленности от медицинских устройств до протезирования и даже биопечати разнообразны и разнообразны.


Преимущества 3D-печати для медицины и стоматологии

Что движет этим ростом? Геометрическая свобода, предоставляемая AM, и возможность предоставлять более персонализированный уход за пациентами с минимальными затратами чрезвычайно привлекательны.А в сочетании с компьютерной томографией 3D-печать может использоваться для предоставления индивидуальных решений, таких как имплантаты и стоматологические приспособления.

Улучшенное медицинское оборудование

3D-печать — идеальная технология для создания или оптимизации дизайна медицинских устройств. Благодаря недорогостоящему быстрому созданию прототипов производители медицинских устройств имеют большую свободу в разработке новых продуктов, помогая выводить новые медицинские устройства на рынок намного быстрее.

Персонализированное здравоохранение

Медицинская промышленность может использовать возможности 3D-печати для создания устройств для конкретных пациентов.Например, такие устройства, как протезы и имплантаты, можно производить быстрее и дешевле, чем при использовании традиционных методов производства.

В центре внимания: 3D-печать прозрачных элайнеров

Прозрачные элайнеры — это стоматологические устройства, используемые для регулировки и выпрямления зубов. По оценкам, большинство прозрачных элайнеров в настоящее время производятся с использованием форм, напечатанных на 3D-принтере.

Ключевыми технологиями, обеспечивающими это, являются стереолитография (SLA) и струйная печать материалов, благодаря их высокой скорости и точности.В дополнение к этим процессам на основе смол все большее распространение получает порошковая технология HP Multi Jet Fusion.

Основной причиной использования 3D-печати при производстве прозрачных элайнеров является возможность экономичной настройки, поскольку прозрачные элайнеры по своей сути являются индивидуализированными продуктами.

Один из примеров компании, использующей 3D-печать для прозрачных элайнеров в Align Technology, крупнейшем производителе прозрачных элайнеров, хорошо известном под брендом Invisalign. Сообщается, что в 2019 году компания производила более полумиллиона уникальных деталей, напечатанных на 3D-принтере, в день.

Учитывая такие объемы, неудивительно, что SmarTech Analysis, ведущая исследовательская компания в области 3D-печати, назвала средства для выравнивания четких выравниваний «одним из самых массовых приложений для технологий 3D-печати в современном мире».

Учитывая постоянно растущие возможности 3D-печати, мы ожидаем, что компании по производству элайнеров в конечном итоге перейдут на прямую 3D-печать элайнеров в течение следующих пяти лет.

Цифровая стоматология

Цифровая стоматология — внедрение цифровых технологий в стоматологической практике — -е годы, преобразующие стоматологический сектор.Традиционные процессы, используемые для создания оттисков зубов, постепенно заменяются цифровыми технологиями, а настольные системы 3D-печати, 3D-сканеры и материалы становятся все более доступными.

Комбинируя внутриротовое сканирование и 3D-печать, зуботехнические лаборатории могут создавать стоматологические изделия, такие как коронки, мосты и шины прикуса, которые идеально соответствуют анатомии пациента.

Успех в дентальной имплантологии также можно повысить с помощью 3D-печати, так как создаются индивидуальные стоматологические хирургические шаблоны.Это повышает качество и точность стоматологической работы. Эти хирургические шаблоны можно изготавливать быстрее и дешевле.

Formlabs, производитель настольных компьютеров SLA и SLS, подсчитал, что более 50 000 операций выполнено с использованием хирургических шаблонов, изготовленных на его аппаратах.

Имплантаты и протезы, напечатанные на 3D-принтере

В центре внимания: Lima Corporate

С помощью 3D-печати можно создавать индивидуальные протезы и ортопедические устройства из ряда сертифицированных биосовместимых пластмасс или металла (например.грамм. титан) материалы.

Что касается имплантатов, то в настоящее время 3D-печать используется для создания заменителей тазобедренных и коленных суставов, имплантатов для реконструкции черепа и спинных имплантатов.

По оценкам, на 2019 год с помощью 3D-печати будет произведено более 600000 имплантатов. К 2027 году это число должно превысить 4 миллиона.

Одна компания, специализирующаяся на 3D-печатных имплантатах, — это Lima Corporate. Одна из пионеров использования 3D-печати для ортопедических изделий, итальянская компания в настоящее время использует как минимум 15 металлических 3D-принтеров для производства таких деталей, как вертлужные чашки, которые являются неотъемлемой частью протезов бедра.

В одном примере альпинист, нуждавшийся в замене тазобедренного сустава, получил имплант тазобедренного сустава Лимы с напечатанной на 3D-принтере вертлужной впадиной. Благодаря 3D-печати стало возможным изготавливать чашку, имитирующую пористую структуру натуральной кости, улучшая остеоинтеграцию — процесс, который позволяет имплантату стать постоянной частью тела.

В конечном счете, пациент снова смог ходить и лазать через два с половиной месяца после имплантации.

Bioprinting

В центре внимания: Organovo

Хотя 3D-печать еще не может использоваться для 3D-печати частей тела, эту технологию можно использовать для создания искусственных живых тканей, которые могут имитировать характеристики естественных тканей.

Эта технология, известная как биопечать, используется для исследований и испытаний с большим потенциалом для регенеративной медицины. Вместо того, чтобы использовать пластик или металл, 3D-биопринтеры накладывают живые клетки, называемые биочернилами, имитируя ткани органов.

3D-биопечать уже используется для изготовления относительно простых искусственных тканей и структур, таких как хрящи, кожа и кости, а также кровеносных сосудов и участков сердца.

Organovo — это медицинская лаборатория и исследовательская компания из США, которая изучает возможности использования 3D-печати для производства биопечати тканей.Его процесс биопечати превращает клетки, взятые из донорских органов, в биочернила. Затем эти клетки откладываются слой за слоем, образуя небольшие участки ткани.

Эти ткани, напечатанные на 3D-принтере, могут обеспечить лучший способ тестирования новых лекарств и методов лечения, избавляя от необходимости тестировать на животных или проводить рискованные клинические испытания.

Хирургическое планирование и тестирование

Больницы все чаще используют 3D-печать в своих лабораториях для создания анатомических моделей для конкретных пациентов.Эти модели обычно создаются на основе МРТ и компьютерной томографии пациента с использованием таких методов полноцветной 3D-печати, как Material Jetting , чтобы они оставались очень точными и реалистичными.

Затем хирурги могут использовать эти напечатанные на 3D-принтере копии органов для планирования и практики хирургической операции перед ее выполнением. Доказано, что такой подход ускоряет процедуры, повышает точность хирургического вмешательства и сводит к минимуму инвазию.

В настоящее время медицинский и стоматологический сектор оценивается в , что составляет 11% от общего рынка аддитивного производства.Основным преимуществом 3D-печати для этого сектора является ее способность предоставлять более персонализированное медицинское обслуживание, а также возможности для улучшения предоперационного планирования и стимулирования инноваций в устройствах.

Однако для того, чтобы 3D-печать действительно изменила рынок медицины и стоматологии, все еще существуют ключевые проблемы, которые необходимо решить, в первую очередь сертификация процессов и устройств 3D-печати.

С учетом сказанного, текущие тенденции предполагают, что использование 3D-печати в медицине и стоматологии будет продолжать развиваться, открывая путь для более продвинутых приложений и новых лечебных решений.

Чтобы оставаться конкурентоспособными в постоянно меняющемся рыночном ландшафте, предприятия розничной торговли и отрасли, ориентированные на потребителя, должны иметь возможность гибко адаптироваться к меняющимся требованиям потребителей и отраслевым тенденциям. Аддитивное производство удовлетворяет эти потребности, обеспечивая рентабельный подход к разработке, тестированию и производству продукции. От бытовой электроники до игрушек и спортивной одежды ключевые игроки в индустрии потребительских товаров все чаще признают 3D-печать ценным дополнением к существующим производственным решениям.

Кроме того, недавний рост числа промышленных настольных 3D-принтеров сделал технологию ближе к рукам дизайнеров и инженеров, увеличивая возможности того, что может быть достигнуто в этом секторе.

Преимущества 3D-печати для потребительских товаров

Расширенные разработки продукта

Перед запуском любого нового продукта его дизайн должен быть сначала проверен, протестирован и одобрен. Этот процесс происходит на этапе разработки продукта.Прототипы и модели являются жизненно важным аспектом этого процесса, поскольку они обычно используются для исследования рынка, тестирования и проверки.

3D-печать значительно ускоряет этот процесс, позволяя быстро производить прототипы и модели. Используя эту технологию, дизайнеры и инженеры продуктов могут разрабатывать и тестировать несколько итераций и выполнять повторяющееся тестирование в гораздо более короткие сроки.

Более быстрый вывод продукта на рынок

Возможность ускорения разработки продукта напрямую влияет на скорость вывода продукта на рынок.Дело простое: имея возможность тестировать и проверять продукты быстрее, дизайнеры и инженеры компании могут ускорить вывод продуктов на рынок.

Некоторые компании даже пошли еще дальше, предложив продукцию для 3D-печати для пилотного тестирования продукции с потребителями. В 2015 году PepsiCo разработала несколько прототипов своего бренда чипсов Ruffles, после чего протестировала размеры с потребителями, чтобы определить, какой из них предпочтительнее. Затем самый популярный прототип был использован для создания новой машины для нарезки картофельных чипсов на заводах PepsiCo.

Это приложение для 3D-печати позволило PepsiCo намного быстрее вывести на рынок различные ароматы своего бренда Ruffles, причем несколько ароматов доступны более чем на десятке рынков по всему миру.

Массовая настройка

Возможно, самое большое влияние 3D-печати на потребительские товары заключается в потенциале создания персонализированных продуктов, адаптированных к требованиям потребителей.

При традиционном производстве, когда продукты обычно производятся в массовом порядке, производство индивидуальных продуктов небольшими партиями крайне неэффективно и нерентабельно.

Эти ограничения снимаются с помощью аддитивного производства — и компании уже пользуются возможностью предоставлять клиентам индивидуальные услуги.

Потребительские товары

Обувь

Adidas, например, 3D-печатью межподошвы для своих кроссовок Futurecraft 4D с использованием запатентованной Carbon технологии Digital Light Synthesis ™ . Одним из ключевых преимуществ использования 3D-печати таким образом является улучшение характеристик обуви для различных видов спорта благодаря различным свойствам межподошвы.

Единственный в своем роде дизайн межподошвы, который имеет 20 000 распорок для лучшей амортизации, было бы невозможно создать традиционными методами. Например, с помощью литья под давлением или компрессионного формования было бы практически невозможно создать промежуточную подошву с необходимыми переменными свойствами и потребовать сборки.

Кроссовки Adidas Futurecraft 4D [Изображение предоставлено: Adidas]

Красота и косметика

В центре внимания: Chanel

Хотя 3D-печать исторически считалась единственной прерогативой промышленного производства, технологии также находят свое применение в индустрии красоты.

Французская модная компания Chanel — одна из компаний, демонстрирующих потенциал 3D-печати, выпустив в 2018 году первую в мире кисть для туши с 3D-печатью. Кисть для туши Révolution Volume была создана с использованием SLS, технологии, использующей лазерный луч. для сплавления слоев полиамидного порошка.

Благодаря 3D-печати была оптимизирована конструкция кисти — например, грубая зернистая текстура улучшает адгезию туши к ресницам.

Хотя 3D-печать может быть новым явлением для косметической промышленности, пионеры, такие как Chanel, демонстрируют, как эта технология может изменить способ производства косметической продукции.

Изображение предоставлено: Gillette

Ювелирные изделия

В центре внимания: BOLTENSTERN

На первый взгляд ювелирные изделия могут не показаться очевидным применением аддитивного производства. Однако эта технология приносит ювелирам две выгоды.Первый — это 3D-печать моделей литья по выплавляемым моделям, которые дешевле и быстрее производить, чем традиционные методы.

Второй подход — 3D-печать ювелирных изделий напрямую с использованием драгоценных металлов . Оба способа позволяют создавать индивидуальные украшения с тонкими стенками и замысловатыми деталями, которые невозможно изготовить другими способами.

Австрийская ювелирная компания BOLTENSTERN использовала 3D-печать для производства ювелирных изделий, таких как браслеты, серьги, ожерелья и запонки.

В сотрудничестве с COOKSONGOLD, поставщиком порошков драгоценных металлов, компания BOLTERNSTERN использовала технологию DMLS для создания своей коллекции украшений «Embrace». По словам производителя ювелирных изделий, это первая коммерческая коллекция на рынке, которая напрямую напечатана на 3D-принтере из золота и платины.

Обладая различными формами, включая начало, облако и цветок, эта технология упростила достижение беспрецедентных уровней настройки и очень сложных дизайнов. Настраиваемый характер коллекции означает, что покупатели могут выбирать из множества комбинаций и вариаций.

Велосипеды

В центре внимания: Arevo & Franco Bicycles

Несколько специализированных производителей велосипедов начали интегрировать компоненты, напечатанные на 3D-принтере, в свои продукты.

Например, Franco Bicycles запустила новую линейку электронных велосипедов с композитной рамой, напечатанной на 3D-принтере, изготовленной калифорнийским стартапом Arevo. Рама входит в линейку велосипедов Emery и используется в Emery ONE eBike, что делает его первым в мире велосипедом с рамой, напечатанной на 3D-принтере.

Одним из уникальных аспектов производства рамы из углеродного волокна, напечатанной на 3D-принтере, является то, что она была изготовлена ​​как единая деталь, в отличие от сборки, состоящей из нескольких частей, что типично для традиционных велосипедных рам. Для этого используется запатентованный роботизированный процесс 3D-печати и запатентованное программное обеспечение для генеративного дизайна, разработанное компанией Arevo, занимающейся 3D-печатью.

Благодаря 3D-печати время выполнения цикла изготовления велосипедной рамы Emery ONE сократилось с 18 месяцев до нескольких дней.Кроме того, компания также смогла значительно снизить затраты на разработку продукта.

По сравнению с такими передовыми отраслями, как аэрокосмическая и медицинская, аддитивное производство в индустрии потребительских товаров все еще относительно молодое. Тем не менее, преимущества большей настройки, более быстрого вывода на рынок и разработки продукта все больше признаются в отрасли.

По мере развития аддитивного производства мы, вероятно, увидим, как больше потребительских брендов пойдут по пути первых последователей отрасли, продвигая технологию к новым приложениям и возможностям.

ГЛАВА 5

Промышленные товары


Сектор промышленных товаров включает производство компонентов машин, инструментов и оборудования, используемых в производстве других товаров. С ростом производственных затрат и оцифровыванием производства промышленные OEM-производители должны постоянно развиваться, чтобы поддерживать оперативную гибкость и снижать затраты. Поэтому производители все чаще обращаются к 3D-печати, чтобы оставаться гибкими, отзывчивыми и инновационными.

Ключевые преимущества 3D-печати для промышленных товаров

Сложность дизайна

Как мы видели в других отраслях, быстрое прототипирование является ключевым вариантом использования 3D-печати в секторе промышленных товаров. Изменения в конструкции, на которые потребовались бы месяцы при использовании традиционных методов производства, могут быть реализованы намного быстрее, часто менее чем за неделю, с помощью 3D-печати.

Сокращение времени выполнения заказа

Согласно отчету о состоянии отрасли от Sculpteo за 2018 год, 52% тех, кто работает в секторе промышленных товаров, больше всего отдают предпочтение 3D-печати из-за ее способности сокращать время выполнения заказа.Поскольку для 3D-печати не нужны инструменты, производители могут сократить время, необходимое для производства деталей, минуя трудоемкий и дорогостоящий этап производства инструментов.

Сложность дизайна

3D-печать — это экономичная технология для производства деталей со сложной геометрией. Конструкции, которые в противном случае было бы невозможно создать с помощью обычного производства, теперь можно производить с помощью 3D-печати.

Производство по запросу

Поскольку с помощью 3D-печати можно производить физические детали из цифровых файлов в считанные часы, компании могут использовать новую модель производства деталей по запросу.

Области применения промышленных товаров

В центре внимания: аддитивное производство Bowman

Конечные детали

Крупные компании, производящие промышленные товары, уже исследуют аддитивное производство как средство производства торцевых деталей. Например, 3D-печать помогает преобразовать производство подшипников в Bowman Additive Production, ведущем британском производителе подшипников.

Используя технологию HP Multi Jet Fusion и нейлоновый материал PA11, Bowman смогла изготовить индивидуальный сепаратор для роликовых поездов.Деталь указывает на сложность производственного процесса; он содержит блокирующую структуру, которая использует элементы качения, чтобы скрепить вместе каждую секцию клетки.

Результат: подшипники с увеличенной на 70% несущей способностью и увеличенным сроком службы до 500%.

Инструмент

В центре внимания: Eckhart and Wilson Tool International

Возможность 3D-печати производственных вспомогательных средств, таких как приспособления, калибры и приспособления, открывает новые возможности для производителей промышленных товаров.

Помимо приспособлений и приспособлений, 3D-печать революционизирует производство твердых инструментов, таких как пресс-формы, используемые в литье под давлением и литье под давлением . Традиционно пресс-формы фрезеруются на станках с ЧПУ и могут претерпевать несколько итераций проектирования, что может занять недели, если не месяцы, прежде чем будет получен окончательный дизайн. Это приводит к трудоемкому и очень дорогостоящему процессу со значительными материальными отходами.

Теперь вместо этого можно использовать технологии 3D-печати металлом, такие как DMLS или SLM, что позволяет производителям инструментов не только сокращать отходы материалов, но и улучшать функциональность пресс-формы.Это может быть достигнуто за счет интеграции охлаждающих каналов более сложной формы в конструкцию, что существенно улучшает охлаждающие характеристики пресс-формы.

Eckhart, компания, предоставляющая производственные решения, недавно принята 3D-печать с целью замены существующих металлических инструментов эквивалентами, напечатанными на 3D-принтере. По словам компании, инструменты для 3D-печати предлагают множество преимуществ, в том числе улучшенную зону обзора, легкие компоненты, улучшенный дизайн и эргономику.

Wilson Tool International, крупнейший независимый производитель инструментов, — еще одна компания, которая осознала преимущества аддитивного производства инструментов после запуска своего подразделения 3D-печати — Wilson Tool Additive — в конце 2018 года. Подразделение AM увидит компанию предлагая изготовленные на заказ кондукторы, приспособления и инструментальное оборудование с использованием технологий полимеризации FDM и ванны. Выгоды? Клиенты могут рассчитывать на получение гибочных инструментов и вспомогательных деталей на заказ в течение нескольких часов, а не дней или недель.

Запасные части

В центре внимания: Siemens Mobility

Благодаря 3D-печати по требованию производители могут производить запасные части быстро и экономично. Такой подход полезен, например, когда устаревшее оборудование требует замены, которая может быть снята с производства или труднодоступна. Запасные части для 3D-печати по мере необходимости также могут помочь сократить складские запасы, минуя дорогостоящее хранение запасных частей, на которые спрос невысок.

Siemens Mobility — это один из примеров компании, использующей 3D-печать для производства запасных частей и инструментов по запросу в сервисном центре Siemens Mobility RRX Rail. Ожидается, что каждый месяц в депо будет поступать примерно 100 поездов, поэтому 3D-печать будет играть важную роль в оптимизации производства запасных частей.

Считается, что детали, напечатанные на 3D-принтере, сокращают стоимость и время выполнения заказа от недели к часам, а также обеспечивают большую оперативность.

Для промышленных производителей 3D-печать предлагает новые способы улучшения производственных процессов, разработки новых бизнес-моделей и стимулирования инноваций.

Несмотря на то, что для ускорения внедрения технологии все еще необходимы дальнейшие усовершенствования, такие как повторяемость процессов и качество деталей, возможности промышленного AM продолжают развиваться, так же как и приложения технологии в этом секторе.

Чтобы подготовиться к этому будущему, промышленные OEM-производители должны учитывать необходимость реализации стратегии AM для своих организаций.

ГЛАВА 6

Какое будущее ждет 3D-печать?

В этом руководстве мы увидели, как 3D-печать выходит за рамки быстрого прототипирования.Новые возможности для серийного производства и полностью виртуальных запасов вскоре могут стать реальностью.

Промышленные приложения, выделенные в этом руководстве, демонстрируют ценность 3D-печати для существующих производственных процессов. Хотя существует несколько движущих сил этого перехода, их можно в общих чертах разделить на две группы:

  • Инновации в процессах: относится к , благодаря большей гибкости и маневренности, которые 3D-печать привносит в производство и цепочки поставок.Он включает в себя оцифровку и децентрализацию производства, а также возможность создавать инструменты и запасные части по запросу.

  • Новинка продукта : относится к расширенным возможностям проектирования для создания инновационных деталей и продуктов, включая сложные решетчатые конструкции и другие геометрические формы, облегчение, индивидуальную настройку, сокращение количества деталей и трехмерную печать из нескольких материалов.

К 2021 году мы видим, как 3D-печать делает огромный шаг вперед, указывая на еще более захватывающие возможности на горизонте.В настоящее время потенциал технологии только начинает полностью раскрываться. Однако по мере того, как компании из разных отраслей все больше переходят к более интеллектуальному цифровому производству, актуальность промышленной 3D-печати будет только расти.

Массовое производство и 3D-печать: где мы находимся?

Аддитивное производство в настоящее время широко используется в производстве деталей конечного использования, и эта тенденция подтверждается последним исследованием Sculpteo « Состояние 3D-печати », которое показало, что более 50% опрошенных компаний использовали технологии 3D-печати не для прототипирование, но для производства.Но как насчет количества деталей, которые на самом деле печатаются на 3D-принтере серийно? Аддитивное производство, как правило, не является предпочтительным методом для массового производства, поскольку время выполнения заказа уже не такое короткое, как при использовании традиционных методов, а затраты уже не так низки. Производители будут отдавать предпочтение литью под давлением, потому что оно быстрее и дешевле при крупномасштабном производстве. Тем не менее, все больше и больше производителей стремятся перейти к массовому производству с использованием аддитивного производства. Как можно использовать 3D-печать для производства одной и той же стандартизированной детали в промышленных объемах? Сегодня мы представляем вам несколько примеров, сочетающих массовое производство и 3D-печать, чтобы показать вам промышленный потенциал этой технологии — примеры перечислены в алфавитном порядке.

Adidas и Carbon: массовое производство кроссовок

В апреле 2017 года известный производитель оборудования Adidas объявил о крупном партнерстве с Carbon. Вместе они запустили производство 100 000 пар обуви Future Craft 4D со средней подошвой, напечатанной на 3D-принтере! Используя технологию Digital Light Synthesis (DSL) американской компании, Adidas смогла напечатать решетчатую подошву за 19 минут. Подошва, напечатанная на 3D-принтере, обеспечивает больший комфорт и гибкость. Если для производства такого количества обуви было выбрано аддитивное производство, то это потому, что оно позволяет создать решетчатую структуру.Эта структура является ключом к уменьшению общего веса обуви и точному реагированию на движения каждого спортсмена: она обеспечивает лучшую амортизацию и очень хорошую устойчивость.

Align Technology: массовое производство, 3D-печать и персонализация

Американская компания Align Technology специализируется на ортодонтических решениях с использованием 3D-печати, известна, в частности, разработкой элайнеров Invisalign на заказ. Он использует аддитивное производство, а точнее машины SLA от 3D Systems, для разработки формы лотка, которая затем термоформуется перед использованием пациентом.Каждое устройство, конечно же, делается индивидуально, полностью адаптировано к анатомии его владельца. Таким образом, знаменитые Invisalign являются прекрасным примером сочетания персонализации, массового производства и 3D-печати: в настоящее время Align Technology печатает более 320000 штук в день! Сегодня эти прозрачные элайнеры использовали более 9 миллионов человек.

Chanel: высокотехнологичные кисточки для туши для 3D-печати

Еще в 2018 году кисть для туши Volume Révolution от Chanel была разработана в сотрудничестве с Erpro 3D Factory, стартапом, основанным Erpro Group и специализирующимся на массовом производстве аддитивов.Фактически, французский люксовый бренд проявил интерес к технологиям 3D-печати около двадцати лет назад и фактически заполнил патент на эту напечатанную на 3D-принтере тушь для ресниц в 2007 году! Было решено сотрудничать с Erpro Group для создания этой конструкции в промышленных масштабах. Erpro 3D Factory объясняет, что с 2017 года она напечатала на 3D-принтере 17 миллионов деталей и эксплуатирует 15 машин, которые могут работать круглосуточно и без выходных.

Это машины, которые производят кисти для туши Chanel с технологией SLS: 250 000 в неделю.Вслед за Volume Révolution , Chanel решила сделать еще один шаг, выпустив E.Y.E, новую серию тушей для ресниц, напечатанных на 3D-принтере, которая включает 10 эксклюзивных кистей. Аддитивное производство позволило дизайнерам обойти традиционный процесс создания пресс-форм, который требует много времени и средств. Это также позволило точно настроить дизайн кисти с помощью более 100 прототипов. Шанель объяснила, что уникальный дизайн кисти был бы невозможен при традиционном производстве.

Formlabs: тестовые мазки на COVID-19, напечатанные на 3D-принтере

В начале пандемии COVID-19 на Западе несколько компаний, занимающихся 3D-печатью, поставили свое оборудование на службу медицинскому сектору. В США Formlabs сосредоточилась на 3D-печати мазков из носа для тестирования пациентов. Разработанный ими тампон можно было напечатать как единое целое с использованием биосовместимых и автоклавируемых материалов производителя (например, смолы для хирургических направляющих). Благодаря способности производить 1 миллион тампонов в неделю с помощью своих 3D-принтеров, такая производительность была необходима для удовлетворения насущных потребностей страны.Formlabs объяснила, что они запустили 250 своих SLA-машин во время пика производства. « Мы получили уведомление от FDA о том, что это будет исключенный продукт класса 1, если он производится на предприятии , контролируемом ISO 135», — объяснил менеджер по продукту Formlabs Дэвид Лакатос. магазин. Вы можете найти больше информации об этом проекте в следующем видео:

GE Additive и Safran: производство топливных форсунок

GE Additive в партнерстве с Safran Aircraft Engines, глобальным поставщиком авиационных двигателей, смогла использовать аддитивное производство для производства более 30 000 топливных форсунок для коммерческих самолетов.Они использовали завод по производству 3D-принтеров GE Aviation в Оберне, штат Алабама. Сегодня на заводе работает более 40 3D-принтеров, работающих на титановом порошке. В целом вес форсунок был уменьшен на 25%, и они смогли уменьшить количество частей форсунки (примерно 20) в одну целую деталь. Производитель заявляет, что речь идет не только о производстве тысяч деталей, но и о том, что они хотели продемонстрировать роль и принцип действия аддитивного производства в массовом производстве для своего бизнеса. Для компании это один из самых узнаваемых примеров того, как ускорить производство, снизить затраты и сократить время выполнения заказа.

Фотоцентрические: клапаны для 3D-печати для борьбы с пандемией

Британская компания Photocentric специализируется на пластических полимерах и, в частности, на технологии стереолитографии. В середине марта производитель приступил к серийному производству клапанов, совместимых с дыхательными аппаратами. Цель? Чтобы облегчить кризис здоровья, вызванный COVID-19, и помочь госпитализированным пациентам. Он использовал три 3D-принтера на основе смолы: Magna, Titan и Maximus, которые напечатали более 600 клапанов за одну ночь.Команда Photocentric заявила, что они могут производить более 40 000 клапанов в неделю, используя свои 3D-принтеры Liquid Crystal. Для этого им потребуется работать 24 часа в сутки 5 дней в неделю. Этот пример показывает, как аддитивное производство может быть реактивным производственным процессом в случае необходимости.

Rehook: верните цепь на велосипед

Rehook — простой инструмент, когда вы отчаянно пытаетесь вернуть цепь на свой велосипед. Концепция проста: для удержания цепи используется крюк, а специально разработанный штифт удерживает натяжение цепи, так что вы можете натянуть ее обратно на свой велосипед одной рукой, не вступая в прямой контакт с цепью.В разработку инструмента входили различные 3D-принтеры. Для разработки дизайна использовался принтер MakerBot, так что прототипы можно было изготавливать быстро и экономично. После некоторых корректировок и улучшений дизайн был доработан, и различные технологии 3D-печати и материалы для производства были опробованы с помощью службы 3D Hubs. SLS оказался наиболее подходящим процессом для изготовления инструмента.

Их мощность составляла около 400 единиц в месяц, что было достаточно для начала первого пилотного испытания.Уже продано несколько тысяч инструментов, и их можно найти на всех европейских сайтах Amazon. Чтобы удовлетворить растущий спрос, компания решила перейти на литье под давлением. Однако можно сказать, что без 3D-печати этот успех был бы невозможен, потому что у компании был очень небольшой бюджет, а разработка с использованием традиционных методов производства была бы слишком дорогостоящей.

VormVrij 3D: 3D печать глиняных чашек

В 2017 году Studio Unfold связалась с VormVrij 3D с заказом, который продемонстрирует возможности голландского производителя звуковых принтеров.Заказ был на 400 3D-печатных глиняных чашек в течение 14 дней. Яо vd Heerik, генеральный директор и главный разработчик VormVrij3D объяснил: « Для массового производства нам нужно было оптимизировать печать. Дизайн этой особой чашки немного зубчатый, с острыми углами. Это не позволит обеспечить максимальную скорость печати, поскольку смещение направления в этих точках может вызвать вибрацию печатаемого объекта при печати на высокой скорости “.

В конце концов, глиняные чашки были напечатаны со средней высотой слоя 1 мм, стабильной толщиной стенки 3 мм и скоростью печати от 10 до 40 мм в секунду.Для дальнейшего увеличения объемов производства одновременно использовались четыре принтера. После печати глиняные чашки пришлось подвергнуть дополнительной обработке, включая глазирование. После изготовления чашки были упакованы и отправлены Studio Unfold. Благодаря удовлетворительным результатам, VormVrij 3D получил дополнительные заказы от Studio Unfold, так что всего за шесть недель было напечатано в общей сложности 1200 глиняных чашек.

Знаете ли вы о каких-либо других проектах массового производства в аддитивном производстве? Сообщите нам об этом в комментариях ниже или на нашей странице в Facebook и Twitter! Не забудьте подписаться на нашу бесплатную еженедельную рассылку новостей, где все последние новости в области 3D-печати доставляются прямо на ваш почтовый ящик!

Бесплатное руководство для новичков — индустрия 3D-печати

Истоки 3D-печати в «Rapid Prototyping» были основаны на принципах промышленного прототипирования как средства ускорения самых ранних этапов разработки продукта с помощью быстрого и простого способа производства прототипов, который позволяет создавать несколько итераций продукта. быстрее и эффективнее при выборе оптимального решения.Это экономит время и деньги на начальном этапе всего процесса разработки продукта и обеспечивает уверенность перед производственными инструментами.

Прототипирование по-прежнему, вероятно, является крупнейшим, хотя иногда и упускается из виду, применением 3D-печати сегодня.

Развитие и усовершенствование процесса и материалов, с момента появления 3D-печати для прототипирования, привели к тому, что процессы были приняты для приложений на более поздних этапах цепочки процесса разработки продукта. Приложения для оснастки и литья были разработаны с использованием преимуществ различных процессов.Опять же, эти приложения все чаще используются и внедряются в промышленных секторах.

Аналогично для конечных производственных операций, улучшения продолжают способствовать внедрению.

С точки зрения вертикальных промышленных рынков, которые получают большую выгоду от промышленной 3D-печати во всех этих приложениях широкого спектра, следующая базовая разбивка:

Медицинский сектор рассматривается как один из первых, кто начал применять 3D-печать, но также как сектор с огромным потенциалом для роста благодаря возможностям настройки и персонализации технологий и способности улучшать жизнь людей по мере улучшения процессов и разработаны материалы, соответствующие медицинским стандартам.

Технологии 3D-печати используются для множества различных приложений. Помимо создания прототипов для поддержки разработки новых продуктов для медицинской и стоматологической промышленности, эти технологии также используются для изготовления шаблонов для последующего металлического литья зубных коронок и при производстве инструментов, поверх которых пластик формуют в вакууме для изготовления зубных выравнивателей. . Эта технология также используется непосредственно для производства как стандартных товаров, таких как имплантаты бедра и колена, так и индивидуальных продуктов для пациентов, таких как слуховые аппараты, ортопедические стельки для обуви, индивидуальные протезы и одноразовые имплантаты для пациентов, страдающих заболеваниями. такие как остеоартрит, остеопороз и рак, а также жертвы несчастных случаев и травм.Напечатанные на 3D-принтере хирургические шаблоны для конкретных операций также являются новым приложением, которое помогает хирургам в их работе и пациентам в их выздоровлении. Также разрабатываются технологии для 3D-печати кожи, костей, тканей, фармацевтических препаратов и даже человеческих органов. Однако до коммерциализации этих технологий еще далеко.

Как и медицинский сектор, аэрокосмический сектор одним из первых начал применять технологии 3D-печати в их самых ранних формах для разработки продуктов и создания прототипов.Эти компании, обычно работающие в партнерстве с академическими и научно-исследовательскими институтами, были на острие в плане или расширении границ технологий для производственных приложений.

Из-за критического характера разработки самолетов, исследования и разработки требуют больших усилий и усилий, стандарты имеют решающее значение, а системы 3D-печати промышленного уровня подвергаются испытанию. При разработке процессов и материалов был разработан ряд ключевых приложений для аэрокосмического сектора, а некоторые некритические детали уже полностью готовы к полетам на самолетах.

Среди известных пользователей GE / Morris Technologies, Airbus / EADS, Rolls-Royce, BAE Systems и Boeing. Хотя большинство из этих компаний действительно придерживаются реалистичного подхода к тому, что они делают сейчас с технологиями, и большая часть этого — НИОКР, некоторые действительно настроены оптимистично в отношении будущего.

Еще одним повсеместным первооткрывателем технологий быстрого прототипирования — самого раннего воплощения 3D-печати — стал автомобильный сектор. Многие автомобильные компании — особенно передовые в автоспорте и Формуле-1 — пошли по той же траектории, что и аэрокосмические компании.Сначала (и до сих пор) используют технологии для создания прототипов приложений, но разрабатывают и адаптируют свои производственные процессы для включения преимуществ улучшенных материалов и конечных результатов для автомобильных деталей.

Многие автомобильные компании теперь также рассматривают потенциал 3D-печати для выполнения послепродажных функций с точки зрения производства запасных / сменных частей по запросу, а не для хранения огромных запасов.

Традиционно процесс проектирования и производства ювелирных изделий всегда требовал высокого уровня знаний и опыта, включая специальные дисциплины, включая изготовление, изготовление форм, литье, гальванику, ковку, ковку серебра и золота, резку камня, гравировку и полировку.Каждая из этих дисциплин развивалась на протяжении многих лет, и каждая из них требует технических знаний при производстве ювелирных изделий. Одним из примеров является литье по выплавляемым моделям, истоки которого насчитывают более 4000 лет.

Для ювелирного сектора 3D-печать оказалась особенно разрушительной. Существует большой интерес и популярность, основанная на том, как 3D-печать может и будет способствовать дальнейшему развитию этой отрасли. От новых свобод в дизайне, обеспечиваемых 3D CAD и 3D-печатью, за счет совершенствования традиционных процессов производства ювелирных изделий до прямого производства 3D-печати, устраняющего многие из традиционных шагов, 3D-печать оказала и продолжает оказывать огромное влияние в этом секторе. .

Искусство / Дизайн / Скульптура

Художники и скульпторы используют 3D-печать множеством различных способов, чтобы исследовать форму и функционирование способами, которые ранее были невозможны. Будь то просто поиск нового оригинального выражения или обучение у старых мастеров, это очень напряженный сектор, который все чаще находит новые способы работы с 3D-печатью и представляет результаты миру. Есть множество художников, которые сегодня сделали себе имя, специально работая с технологиями 3D-моделирования, 3D-сканирования и 3D-печати.

  • Джошуа Харкер
  • Дизингоф
  • Джессика Розенкранц в нервной системе
  • Пиа Хинце
  • Ник Эрвинк
  • Лайонел Дин
  • И многие другие.

Дисциплина 3D-сканирования в сочетании с 3D-печатью также привносит новое измерение в мир искусства, однако теперь художники и студенты имеют проверенную методологию воспроизведения работ мастеров прошлого и создания точных копий древних (и др. недавние) скульптуры для внимательного изучения — произведения искусства, с которыми они никогда не смогли бы взаимодействовать лично.Работа Космо Венмана особенно поучительна в этой области.

Архитектурные модели долгое время были основным приложением процессов 3D-печати для создания точных демонстрационных моделей видения архитектора. 3D-печать предлагает относительно быстрый, простой и экономически жизнеспособный метод создания подробных моделей непосредственно из 3D CAD, BIM или других цифровых данных, используемых архитекторами. Многие успешные архитектурные фирмы в настоящее время обычно используют 3D-печать (дома или в качестве услуги) как важную часть своего рабочего процесса для расширения инноваций и улучшения коммуникации.

В последнее время некоторые дальновидные архитекторы рассматривают 3D-печать как прямой метод строительства. Исследования в этой области ведутся рядом организаций, в первую очередь в Университете Лафборо, Контурном ремесле и Архитектуре Вселенной.

Поскольку процессы 3D-печати улучшились с точки зрения разрешения и более гибких материалов, одна отрасль, известная своими экспериментами и возмутительными заявлениями, вышла на первый план. Речь, конечно же, идет о моде!

аксессуаров, напечатанных на 3D-принтере, включая обувь, головные уборы, шляпы и сумки, вышли на мировые подиумы.А еще более дальновидные модельеры продемонстрировали возможности этой технологии для высокой моды — платья, накидки, длинные платья и даже нижнее белье дебютировали на различных модных площадках по всему миру.

Ирис ван Херпен заслуживает особого упоминания как ведущего пионера в этом направлении. Она создала ряд коллекций по образцу подиумов Парижа и Милана, в которых используется 3D-печать, чтобы взорвать «обычные правила», которые больше не применяются к дизайну одежды.Многие пошли и продолжают идти по ее стопам, часто с совершенно оригинальными результатами.

Несмотря на то, что продукты питания опоздали на вечеринку в области 3D-печати, продукты питания — это одно из новых приложений (и / или материалов для 3D-печати), которое очень волнует людей и может действительно сделать эту технологию мейнстримом. В конце концов, нам всем и всегда нужно есть! 3D-печать становится новым способом приготовления и подачи еды.

Первые набеги на продукты для 3D-печати были с шоколадом и сахаром, и эти разработки быстро продолжаются, и на рынке появляются определенные 3D-принтеры.Некоторые другие ранние эксперименты с едой, включая 3D-печать «мяса» на уровне клеточного белка. Совсем недавно паста — еще одна группа продуктов питания, которая исследуется на предмет 3D-печати продуктов питания.

Взгляд в будущее 3D-печать также рассматривается как полноценный метод приготовления пищи и способ сбалансировать питательные вещества всесторонним и здоровым образом.

Святой Грааль для поставщиков 3D-печати — это потребительская 3D-печать. Существует широко распространенная дискуссия о том, осуществимо ли это будущее.В настоящее время потребительский интерес низок из-за проблем с доступностью, которые существуют на начальном уровне (потребительские машины). В этом направлении продвигаются вперед крупные компании по 3D-печати, такие как 3D Systems и Makerbot, как дочерняя компания Stratasys, поскольку они пытаются сделать процесс 3D-печати и вспомогательные компоненты (программное обеспечение, цифровой контент и т. Д.) Более доступными и доступными для пользователей. -дружелюбный. В настоящее время существует три основных способа взаимодействия человека с улицы с технологией 3D-печати для потребительских товаров:

  • дизайн + печать
  • выбрать + распечатать
  • выбрать + выполнение услуги 3D-печати

Пять отраслей, использующих 3D-печать

Имея множество компаний, использующих аддитивное производство в своем производственном процессе, мы хотим определить отрасли, которые, по нашему мнению, получают наибольшую выгоду от аддитивного производства.Глядя на эти отрасли, легко понять, как и почему 3D-принтеры меняют производство в целом.


Аэрокосмическая промышленность


Аэрокосмическая промышленность имеет одни из самых высоких стандартов в части производительности. Детали аэрокосмической отрасли должны выдерживать экстремальные температуры и химические вещества при многократных нагрузках, оставаясь при этом как можно более легкими. Отказы отдельных частей часто приводят к отказу всей системы на самолетах, перевозящих жизни и грузы, поэтому отказ просто недопустим.Поскольку точность деталей имеет решающее значение для самолетов, аэрокосмические инженеры используют инструменты для 3D-печати, чтобы снизить затраты на детали небольшого объема.


Автомобильная промышленность


Автомобильная промышленность активно развивает аддитивное производство, при этом такие известные компании, как Audi, используют 3D-принтеры. Не только Audi во всем мире используют 3D-принтеры — все, от гоночных машин до субпроизводителей (OEM) для каждого производителя автомобилей, используют 3D-принтеры.Настоящая ценность 3D-печатных деталей для производителей автомобилей в настоящее время заключается не в печатных деталях для автомобилей, а в инструментах и ​​приспособлениях, которые помогают в производственном процессе. Наиболее распространенные детали, которые печатают производители автомобилей, — это приспособления, опоры и прототипы, которые должны быть жесткими, прочными и долговечными. Также нередки случаи, когда некоторые используют 3D-принтеры для изготовления запасных частей для старинных автомобилей. Это гарантирует, что будет достаточно деталей для обслуживания старых автомобилей, а также для стандартного обслуживания, ремонта и операций.


Производство


Промышленные 3D-принтеры полностью переворачивают сложившуюся десятилетиями обрабатывающую промышленность с ног на голову. Компании могут создавать нестандартные инструменты и приспособления в небольших объемах по цене, составляющей лишь часть традиционной, что дает дизайнерам и инженерам больше времени, чтобы тратить их на детали, приносящие доход. Мелкие производители получают от 3D-принтеров те же преимущества, что и крупные мировые производители, в улучшении и ускорении обработки при сокращении времени простоя.Компании также могут иметь больше творческой свободы, экономя при этом затраты на рабочую силу и время. Компания Lean Machine, занимающаяся производством металлических изделий, например, подошла к 3D-печати с использованием подхода аддитивного производства (DFAM), что позволило сэкономить более 4000 долларов на одном инструменте.


Робототехника


От настраиваемости до уменьшенного веса — факторы, которые делают успешные детали робототехники, хорошо сочетаются с возможностями 3D-печати. Такие детали, как захваты и крепления датчиков, дороги в изготовлении и должны быть специально разработаны для различных целей.Инженеры-робототехники используют 3D-принтеры для изготовления оснастки на конце руки и деталей конечного использования, от пальцев захвата до целых компонентов робота, чтобы уменьшить вес всего продукта, чтобы инструменты могли двигаться быстрее и нести более тяжелые предметы. Вместо того, чтобы платить большие суммы денег за нестандартный дизайн, 3D-принтеры Markforged позволяют робототехническим компаниям разрабатывать и изготавливать легкие и сложные детали, такие как инструменты на конце руки, за небольшую часть стоимости. Например, Haddington Dynamics использует свои четыре принтера для создания 3D-печатных роботов-манипуляторов для НАСА и GoogleX, что на 58% дешевле, чем при традиционном производстве.


Образование


По мере роста индустрии 3D-печати учебные заведения стремятся убедиться, что они остаются на переднем крае новых технологий в исследовательских и образовательных целях. От профессоров, печатающих детали для учебных инструментов для передачи плана урока, до аспирантов, использующих принтеры для исследований, 3D-принтеры служат для самых разных целей в колледжах. Такие колледжи, как Университет Пердью в Индиане, проявили большой интерес к обучению своих студентов новым материалам и технологиям аддитивного производства.

Хотите проверить прочность наших деталей? Запросите бесплатный образец детали или подпишитесь на демонстрацию !

Каковы преимущества и недостатки 3D-печати?

Этот производственный процесс имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами производства. Эти преимущества включают, помимо прочего, преимущества, связанные с дизайном, временем и стоимостью.

1. Гибкая конструкция

3D-печать

позволяет создавать и печатать более сложные конструкции, чем традиционные производственные процессы.Более традиционные процессы имеют конструктивные ограничения, которые больше не применяются при использовании 3D-печати.

2. Быстрое прототипирование

3D-печать

позволяет изготавливать детали в течение нескольких часов, что ускоряет процесс создания прототипов. Это позволяет быстрее завершить каждый этап. По сравнению с обработкой прототипов, 3D-печать недорога и позволяет быстрее создавать детали, поскольку деталь может быть закончена за часы, что позволяет выполнять каждую модификацию конструкции с гораздо большей эффективностью.

3. Печать по запросу

Печать по требованию — еще одно преимущество, поскольку в отличие от традиционных производственных процессов ей не требуется много места для складских запасов. Это экономит место и экономит затраты, поскольку нет необходимости печатать оптом, если это не требуется.

Все файлы 3D-дизайна хранятся в виртуальной библиотеке, поскольку они печатаются с использованием 3D-модели в виде файла CAD или STL, это означает, что их можно найти и распечатать при необходимости. Изменения в дизайне можно делать с очень низкими затратами, редактируя отдельные файлы без потери устаревшего инвентаря и инвестиций в инструменты.

4. Прочные и легкие детали

Основным материалом для 3D-печати является пластик, хотя некоторые металлы также могут использоваться для 3D-печати. Однако пластмассы обладают преимуществами, поскольку они легче своих металлических эквивалентов. Это особенно важно в таких отраслях, как автомобилестроение и авиакосмическая промышленность, где малый вес является проблемой и может обеспечить большую топливную экономичность.

Кроме того, детали могут быть созданы из специально подобранных материалов для обеспечения определенных свойств, таких как термостойкость, более высокая прочность или водоотталкивающие свойства.

5. Быстрое проектирование и производство

В зависимости от конструкции и сложности детали с помощью 3D-печати можно печатать объекты в течение нескольких часов, что намного быстрее, чем формованные или обработанные детали. Это не только производство детали, которое может предложить экономию времени за счет 3D-печати, но и процесс проектирования может быть очень быстрым за счет создания файлов STL или CAD, готовых к печати.

6. Минимизация отходов

Для производства деталей требуются только материалы, необходимые для самой детали, с небольшими потерями или без них по сравнению с альтернативными методами, которые вырезают из больших кусков материалов, не подлежащих вторичной переработке.Этот процесс не только экономит ресурсы, но также снижает стоимость используемых материалов.

7. Рентабельность

Как одностадийный производственный процесс, 3D-печать экономит время и, следовательно, затраты, связанные с использованием различных машин для производства. 3D-принтеры также можно настроить и оставить для выполнения работы, а это означает, что операторы не должны присутствовать все время. Как упоминалось выше, этот производственный процесс также может снизить затраты на материалы, поскольку он использует только то количество материала, которое требуется для самой детали, с небольшими потерями или без них.Хотя оборудование для 3D-печати может быть дорогостоящим, вы даже можете избежать этих затрат, передав свой проект на аутсорсинг компании, предоставляющей услуги 3D-печати.

8. Легкость доступа

3D-принтеры

становятся все более доступными, поскольку все больше местных поставщиков услуг предлагают услуги аутсорсинга для производственных работ. Это экономит время и не требует дорогостоящих транспортных расходов по сравнению с более традиционными производственными процессами, производимыми за рубежом в таких странах, как Китай.

9.Экологически чистый

Поскольку эта технология снижает количество используемых материалов, этот процесс по своей сути является экологически чистым. Однако экологические преимущества расширяются, если учесть такие факторы, как повышение топливной экономичности за счет использования легких деталей, напечатанных на 3D-принтере.

10. Продвинутое здравоохранение

3D-печать

используется в медицинском секторе для спасения жизней путем печати органов человеческого тела, таких как печень, почки и сердце.Дальнейшие достижения и применения развиваются в секторе здравоохранения, обеспечивая некоторые из самых больших достижений в использовании этой технологии.

Как и почти любой другой процесс, у технологии 3D-печати также есть недостатков, которые следует учитывать, прежде чем выбирать этот процесс.

1. Ограниченные материалы

Хотя с помощью 3D-печати можно создавать изделия из пластика и металлов, доступный выбор сырья не является исчерпывающим. Это связано с тем, что не все металлы или пластмассы можно контролировать в достаточной степени, чтобы обеспечить возможность 3D-печати.Кроме того, многие из этих материалов, пригодных для печати, не подлежат переработке, и лишь немногие из них безопасны для пищевых продуктов.

2. Ограниченный размер сборки

В настоящее время 3D-принтеры

имеют небольшие камеры для печати, которые ограничивают размер печатаемых деталей. Все, что больше, нужно будет распечатать отдельными частями и соединить вместе после изготовления. Это может увеличить затраты и время на изготовление более крупных деталей из-за того, что принтеру необходимо распечатать больше деталей, прежде чем ручной труд будет использован для соединения деталей.

3. Постобработка

Хотя большие детали требуют постобработки, как упоминалось выше, большинство деталей, напечатанных на 3D-принтере, нуждаются в какой-либо форме очистки, чтобы удалить опорный материал из сборки и сгладить поверхность для достижения требуемой отделки. Используемые методы последующей обработки включают водоструйную очистку, шлифование, химическое замачивание и ополаскивание, воздушную или тепловую сушку, сборку и другие. Объем необходимой постобработки зависит от таких факторов, как размер производимой детали, предполагаемое применение и тип технологии 3D-печати, используемой для производства.Таким образом, в то время как 3D-печать позволяет быстро производить детали, скорость производства может быть снижена за счет постобработки.

4. Большие объемы

3D-печать — это статическая стоимость, в отличие от более традиционных методов, таких как литье под давлением, когда производство больших объемов может быть более рентабельным. Хотя первоначальные инвестиции в 3D-печать могут быть ниже, чем в других методах производства, после масштабирования для производства больших объемов для массового производства стоимость единицы не снижается, как при литье под давлением.

5. Структура детали

С помощью 3D-печати (также известной как аддитивное производство) детали производятся послойно. Хотя эти слои слипаются, это также означает, что они могут расслаиваться под действием определенных напряжений или ориентации. Эта проблема более значительна при производстве изделий с использованием моделирования наплавлением (FDM), в то время как многоструйные и многоструйные детали также имеют тенденцию быть более хрупкими. В некоторых случаях может быть лучше использовать литье под давлением, поскольку оно создает однородные части, которые не будут разделяться и ломаться.

6. Сокращение рабочих мест в обрабатывающей промышленности

Еще одним недостатком 3D-технологий является потенциальное сокращение человеческого труда, поскольку большая часть производства автоматизирована и выполняется с помощью принтеров. Однако многие страны третьего мира полагаются на низкоквалифицированные рабочие места, чтобы поддерживать свою экономику, и эта технология может поставить под угрозу эти производственные рабочие места, исключив потребность в производстве за рубежом.

7. Неточности конструкции

Другая потенциальная проблема с 3D-печатью напрямую связана с типом используемой машины или процесса, поскольку некоторые принтеры имеют более низкие допуски, что означает, что конечные детали могут отличаться от оригинального дизайна.Это можно исправить при постобработке, но следует учитывать, что это еще больше увеличит время и стоимость производства.

8. Проблемы авторского права

По мере того, как 3D-печать становится все более популярной и доступной, у людей появляется все больше возможностей создавать поддельные и контрафактные продукты, и будет почти невозможно отличить друг друга. Это имеет очевидные проблемы с авторским правом, а также с контролем качества.

Получите дополнительные советы по 3D-печати

Нужна помощь в определении того, подходит ли вам 3D-печать?

Свяжитесь с нашей командой ведущих мировых экспертов с более чем 20-летним опытом работы в области аддитивного производства.

Наши эксперты по технологиям помогают гарантировать, что наши клиенты применяют правильный технологический процесс в зависимости от требований каждого отдельного человека или компании:

[email protected]

Что такое 3D-печать? Как работает 3D-печать?

Аддитивное производство существует только с 1980-х годов, поэтому методы производства, разработанные до него, часто называют традиционным производством. Чтобы понять основные различия между аддитивным и традиционным производством, давайте разделим все методы на 3 группы: аддитивное, субтрактивное и формирующее производство.

Аддитивное производство

Аддитивное производство создает трехмерные объекты путем нанесения и сплавления двухмерных слоев материала.

Этот метод практически не требует затрат времени и средств на запуск, что делает его идеальным для создания прототипов. Детали можно быстро изготовить и выбросить после использования. Детали также могут изготавливаться практически любой геометрии, что является одной из сильных сторон 3D-печати.

Одним из самых больших ограничений 3D-печати является то, что большинство деталей по своей природе анизотропны или не полностью плотны, что означает, что им обычно не хватает материала и механических свойств деталей, изготовленных с помощью методов вычитания или формования.Из-за колебаний в условиях охлаждения или отверждения разные отпечатки одной и той же детали также подвержены незначительным отклонениям, что накладывает ограничения на согласованность и повторяемость.

Субтрактивное производство

Субтрактивное производство, такое как фрезерование и токарная обработка, создает объекты путем удаления (механической обработки) материала из блока твердого материала, который также часто называют «заготовкой».

Практически любой материал можно обработать тем или иным способом, что делает эту технику широко используемой.Благодаря количеству контроля над каждым аспектом процесса этот метод позволяет производить невероятно точные детали с высокой воспроизводимостью. Для большинства проектов требуется автоматизированное производство (CAM) для построения настраиваемых траекторий движения инструмента и эффективного удаления материала, что увеличивает время настройки и затраты, но для большинства проектов это наиболее экономичный метод производства.

Основным ограничением субтрактивного производства является то, что режущий инструмент должен иметь возможность достигать всех поверхностей для удаления материала, что значительно ограничивает сложность конструкции.В то время как такие станки, как 5-осевые станки, устраняют некоторые из этих ограничений, сложные детали по-прежнему необходимо переориентировать в процессе обработки, что увеличивает время и затраты. Субтрактивное производство также является расточительным процессом из-за того, что для получения окончательной геометрии детали удаляется большое количество материала.

Формовочное производство

Формовочное производство, такое как литье под давлением и штамповка, создает объекты путем формования или формования материалов в форму с помощью тепла и / или давления.

Методы формования предназначены для снижения предельных затрат на производство отдельных деталей, но создание уникальных форм или машин, используемых в производственном процессе, означает, что затраты на установку очень и очень высоки. Тем не менее, эти методы позволяют изготавливать детали из самых разных материалов (как металлов, так и пластмасс) с почти безупречной повторяемостью, поэтому при крупносерийном производстве они почти всегда наиболее рентабельны.

Сравнение этих методов

Производство сложное, и существует слишком много измерений для всестороннего сравнения каждого метода со всеми остальными.Практически невозможно оптимизировать все сразу по стоимости, скорости, геометрической сложности, материалам, механическим свойствам, чистоте поверхности, допускам и повторяемости.

В таких сложных ситуациях более ценны эвристика и практические правила:

  • Аддитивное производство лучше всего подходит для небольших объемов, сложных конструкций и когда важна скорость.
  • Субтрактивное производство лучше всего подходит для средних объемов, простой геометрии, жестких допусков и твердых материалов
  • Формовочное производство лучше всего подходит для крупносерийного производства идентичных деталей.

Стоимость детали обычно является определяющим фактором, определяющим наилучший производственный процесс. В качестве грубого приближения удельные затраты на метод можно представить следующим образом:

Узнайте больше о 3D-печати и ЧПУ.

Об авторе

alexxlab administrator

Оставить ответ