Aplikacije Za 3D Tiskanje Za Podjetja

2023 Avtor: Susan Creighton | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-11-26 12:35

Proizvodnja igra bistveno vlogo v življenju mnogih podjetnikov in lastnikov malih podjetij. Ker se tehnologija še naprej izboljšuje, nastajajo nove metode izdelave. Med te relativno nove metode spada tudi 3D tiskanje, njegova široka uporaba v proizvodnji pa se v zadnjih letih povečuje.

Samo zato, ker je 3D tiskanje vznemirljiv način izdelave, še ne pomeni, da je smiselno za vaše podjetje. Še vedno obstajajo vprašanja glede stroškov in hitrosti. Poleg pomanjkljivosti se nenehno pojavljajo govorice, ki razpravljajo o "naslednji veliki stvari" pri 3D-tiskanju. Hitro iskanje z Googlom prinaša naslove clickbait, ki govorijo o najboljših novih izumih, ki jih prinaša 3D-tiskanje, vendar je veliko teh let že daleč od tega, da dejansko prihajajo na trg.

Z veliko dezinformacij v zvezi s prihodnostjo 3D-tiskanja smo se obrnili na strokovnjake in razvili jasnejšo sliko o tem, kako lahko 3D-tiskanje pomaga vašemu podjetju in določi, kaj ima prihodnost 3D-tiskanja.

3D tiskanje

Najprej, kaj je 3D tiskanje? To je postopek, s katerim tridimenzionalne digitalne modele s 3D-tiskalnikom oblikujemo v fizične predmete. 3D-tiskalnik v tandemu z računalniško programsko opremo prebere digitalno datoteko STS v računalniku in nato uporabi nitko ali smolo za upodabljanje digitalnega prikaza v oprijemljivem materialu.

3D tiskalniki uporabljajo različne materiale, vključno s plastiko in polimeri, jeklom, titanom, zlatom in keramiko. Ta vsestranskost pomeni, da se 3D natisnjeni modeli lahko uporabljajo za vse, od umetniških skulptur do komponent letala. Nekateri 3D-tiskalniki lahko celo natisnejo beljakovine in kemikalije, kar napravam omogoča ustvarjanje živil in zdravil.

"Mislim, da danes ni sestavnih delov, ki se jih 3D-tiskanje nekako ne bo dotaknilo na kakšen ali drugačen način, bodisi neposredno ali posredno, " je dejal Mark Cola, predsednik in izvršni direktor podjetja 3D-tiskanje in zagotavljanje kakovosti Sigma Labs.

Nadaljnji razvoj v industriji še naprej prihaja, toda 3D tiskanje se večinoma uporablja za številne projekte.

Prijave za 3D tiskalnike

Prototipiranje

Ena najstarejših uporab 3D-tiskalnikov je hitro in učinkovito ustvarjanje prototipov. Ker so bili tiskalniki izumljeni leta 1983, so podjetja uporabila 3D-tiskanje, da so ustvarili uporaben model želenega končnega izdelka, bodisi da bi preizkusili koncept ali ga predstavili bodočim vlagateljem.

"Preden smo ga poimenovali 3D-tiskanje, smo ga poimenovali hitro prototipiranje, " je povedal Greg Paulsen, direktor aplikacijskega inženiringa za tretjega proizvajalca Xometry. "To je bilo videti kot način, kako se približati funkcionalnemu modelu."

Zdaj se to spreminja. Medtem ko podjetniki še vedno z veseljem uporabljajo 3D tiskanje za izdelavo prototipov, je tehnologija postala bolj dostopna in prilagodljiva, kar vodi v nove aplikacije.

"Glavni razvoj, ki ga povzamem, je premik od primarne rešitve za izdelavo prototipov, trenutno morilca [aplikacije] za 3D tiskanje, do konca izdelave delov, " je dejal Filemon Schoffer, glavni marketinški direktor v 3DHubs. "To se že dogaja, vendar se bo še naprej pospeševalo."

Proizvodnja z majhnimi količinami

Čeprav se 3D-tiskalniki lahko počasi premikajo, so spretni pri izpolnjevanju majhnih količin proizvodnje. Podobno kot pri izdelavi prototipov je, če je podjetnik pripravljen predstaviti nov izdelek in ni prepričan o povpraševanju, lahko natisne majhen znesek za preizkušanje voda. Proizvodnja z majhno količino je pogosta tudi pri medicinskih pripomočkih, na primer, ko proizvajalci ustvarjajo, testirajo in preoblikujejo svoje izdelke za optimizacijo.

Medtem ko proizvodnja z majhnimi količinami ustreza zmogljivostim 3D-tiskanja, napredek tehnologije omogoča 3D-tiskanje izvedljivo možnost tudi večjega obsega proizvodnje. Mala podjetja bi morala pri množični prilagoditvi blaga upoštevati potencialno vrednost 3D-tiskanja.

"Trenutno se 3D-tiskanje večinoma uporablja v panogah in aplikacijah z majhnimi količinami, visokimi stroški na enoto in potrebo po prilagoditvi, kjer stroški 3D-tiskanja odtehtajo prednosti, " je dejal Scott Schiller, globalni vodja razvoja kupcev in trga za 3D tisk HP Inc. "Vendar pa [tehnološko] izboljšanje pritiska na meje tehnologije in sprosti njeno uporabo v aplikacijah za množično proizvodnjo. V naslednjih petih letih bomo zasnovo delov postavili bolj funkcionalno in glasno usmerjeni, 3D tiskanje pa se bo začelo prilagajati v proizvodne sisteme v panogah."

Mehanski deli

Druga koristna uporaba 3D-tiskalnikov je ustvarjanje mehanskih delov, bodisi za prodajo v velikih industrijah bodisi za osebna popravila. Veliko izdelkov 3D-tiskanja se ne prodaja neposredno potrošnikom, ampak jih ustvarijo podjetja (ali tretji izvajalci) kot sestavni deli večjega projekta. Eden od primerov je 3D-tiskana šoba za gorivo GE Aviation. Podjetje je nedavno izdelalo svojo 30-tisoč šobo po začetku proizvodnje leta 2015.

Majhne prodajalne strojev ali posamezniki, ki želijo popravljati doma, lahko uporabljajo iste tehnike za svoje projekte. 3D tiskanje je olajšalo reprodukcijo delov za stroje, ki morda ne bodo več v izdelavi ali pa bi trajalo predolgo.

Biomedicinska

Poseben vznemirljiv vidik 3D-tiskanja je možnost tiskanja biomedicinskih naprav, ki so prilagojene posebej posameznikom. Nekatera podjetja na primer razvijajo 3D tiskano, prilagojeno protetiko za amputirane osebe; te protetike so zasnovane tako, da so za uporabnika veliko bolj udobne.

"[Biomedicinski inženirji] so sestavni deli za 3D tiskanje za ljudi, ki se bolje ujemajo s svojimi lastnostmi kot sestavni deli, ki niso na voljo, " je dejala Cola. "Mislim, da se tam, kjer vidite to tehnologijo, bolj nanaša na uspešnost in atletsko plat podjetja, kjer športniki v celoti povrnejo svoje zmogljivosti po poškodbah ali morda celo izboljšajo svoje zmogljivosti s 3D komponentami, prilagojenimi njihovim potrebam."

Druge opazne uporabe 3D-tiskanja v zdravstvenem prostoru si nenehno prizadevajo za razvoj organov za tiskanje za paciente, ki potrebujejo presaditve, in tiskanje kemikalij in beljakovin za razvoj novih zdravil.

Oblikovanje

Ko inženirji načrtujejo izdelek, morajo upoštevati omejitve proizvodnega procesa. 3D-tiskalniki lahko ustvarijo dele, za katere prej veljajo, da niso dosegljivi z uporabo tradicionalnih tehnik izdelave. To odpira povsem nov svet v fazi oblikovanja, kar lahko privede do boljših, učinkovitejših izdelkov in sestavnih delov. Mnoge od teh 3D natisnjenih stvaritev dodajajo vrednost pomembnim izdelkom, druge pa naravnost nenavadno.

"Odpre vam um do vsega, kar lahko storite z njim, " je dejal Paulsen. "Resnično bi rad vzel to tehnologijo s podstavka in rekel:" To je običajen proizvodni proces, tako kot vse drugo."

Avtorske pravice in 3D-tiskanje

Ko se 3D-tiskalniki širijo, tudi sredstva za enostavno reprodukcijo zaščitene intelektualne lastnine. Roy Kaufman, poslovodja za razvoj poslovanja in vladnih odnosov v Centru za zaščito avtorskih pravic, je po izobrazbi odvetnik za avtorske pravice in patente ter opozoril, da se lahko predelovalna industrija približuje svojemu "Napster trenutku". S tem je mislil na izkušnjo zabavne industrije, ko je mogoče glasbo in filme hitro reproducirati in piratsko na internetu.

"Mislim, da se bova, kot vidimo pri skoraj vsaki tehnologiji, zgodila dve stvari: stvari postanejo cenejše in postanejo boljše, " je dejal Kaufman. "Ko se kakovost tiskalnikov izboljšuje, se razpoložljivi materiali za tiskanje izboljšujejo, ko pa stroški padajo, pridete do tega trenutka -" Napsterjev trenutek ". [To je], ko so sredstva za razmnoževanje zdaj tako razpršena, je bila sposobnost reprodukcije z nizkimi stroški tako razširjena, da ne morete več zares učinkovito uveljavljati svojih pravic z obstoječimi zakoni o intelektualni lastnini IP."

Ta trenutek bi lahko hitro prišel, je rekel Kaufman, ali pa sploh ne bo prišel. Vendar že samo dejstvo, da 3D-tiskalniki postajajo vse bolj razširjeni, naredi verjeten scenarij, ki zahteva ustrezno strateško načrtovanje. Kaufman je predlagal, da vaše podjetje izolirate z jamstvom za dobavno verigo in kakovost izdelka, ki je zraven.

"[Potrošnik] lahko plača premijo za zagotovila dobavne verige, " je dejal, "vendar želijo vedeti, da ni samo vprašanje, kako je videti [izdelek], ampak da je to prav. Testiranje in certificiranje bosta postanejo pomembnejši."

Znotraj teh velikih dogodkov je tudi priložnost. 3D tiskanje bo proizvajalcem omogočilo licenciranje pravic do svojih modelov, ki jih lahko pridobitelj licence prenese na 3D tiskanje. Tehnologija bi lahko ravni proizvodnje tudi bolj uskladila s povpraševanjem in s tem prihranila pri stroških proizvodnje, pošiljanja in skladiščenja.

"Če pogledate na primer tipično lekarno, imajo vsa ta zdravila z rokom prodaje in upajo, da bo kdo prišel in potreboval recept zanjo, preden ga bodo morali vreči ven, " je dejal Kaufman. "Plačajo, da ga shranijo, plačajo, da ga shranijo in ga morda celo hranijo v centralnem skladišču.

"Toda predstavljajte si, da vaš lokalni CVS lahko natisne vse, kar je pod licenco, kemikalije dobi od farmacevtske družbe in morda celo [stroj]. Podjetju ni treba delati stvari, ki jih nikoli ne bo mogoče vzeti, nikoli jih ni treba odpreti in nikoli skladiščiti jih je treba. Vse je mogoče izdelati po potrebi."

Prihodnost industrije

Po besedah Sarah Boisvert, ustanoviteljice Fab Lab Hub, "smo prišli do faze hype" 3D-tiskanja. Govorice o tem, da bi lahko 3D tiskale vse pod soncem, so zamrle in ljudje začenjajo razumeti praktične vidike 3D-tiskanja. To pa še ne pomeni, da se industrija ne srečuje z izzivi, ki bi lahko napredovali naprej.

Boisvert je omenil potrebo po kvalificiranih proizvodnih delavcih. Niti sama ni zaskrbljena, saj Nacionalno združenje proizvajalcev (NAM) še naprej trpi zaradi težav, s katerimi se srečujejo proizvodna podjetja pri iskanju usposobljenih delavcev. Dejansko je nedavna študija NAM dejala, da skoraj 50 odstotkov anketiranih malih in srednje velikih proizvajalcev meni, da je iskanje kakovostnih zaposlenih resna težava.

Ker 3D-tiskanje postaja vse bolj izvedljivo vključevanje v dobavno verigo za proizvajalce, je ključno, da imajo proizvajalci zaposlene z veščino, s katero pravilno in pravočasno delajo tiskalnike. Poleg tega lahko sedanja cena in hitrost 3D-tiskanja predstavlja težave pri integraciji dobavne verige, je dejal Boisvert. Na koncu dneva se odločitev za uporabo 3D-tiskanja zmanjša, ali je to resnično smiselno za vaše podjetje in ali so stroški vredni koristi.

"Mi uporabljamo vse, " je Boisvert povedala o svojem proizvodnem procesu za Potomac Photonics, drugo podjetje, pri katerem sodeluje in pomaga pri iskanju. "Uporabljamo 3D tiskanje, lasersko rezanje … Mislim, da integrira 3D tiskanje v proizvodni tok in v dobavno verigo. Ne glede na to, kakšno orodje imate, gre za izbiro pravega orodja za to delo."

Kaj to pomeni za mala podjetja

Pomembno je upoštevati, da se 3D tiskanje nenehno razvija. Pred leti so se razširile govorice o možnosti, da bi bili 3D-tiskalniki do zdaj že v vsakem domu. Čeprav se je ta pojem izkazal za ambicioznega, obstajajo praktične posledice 3D tiskanja, ki lahko koristijo vašemu majhnemu podjetju.

Od oblikovanja prototipov do načrtovanja do množične prilagoditve 3D tiskanje dosledno pokaže svojo vrednost. Ko se industrija razvija, bi morali lastniki majhnih podjetij, ki izdelujejo izdelke, stalno spremljati spremembe in uporabljati 3D-tiskanje, ko bo dokazano stroškovno in časovno učinkovito za njihovo poslovanje.