Kāpēc 3D drukāšana atspoguļo nākotni?

Izstrādājot jaunus materiālus un procesus, 3D drukāšanai var būt liela ietekme uz ilgtspējību un atkritumu novēršanu.

3D drukāšanas un piedevu ražošanas potenciāls ir tik liels, ka tas var apgāzt ražošanas nozari, kādu mēs to zinām. Acīmredzamākās izmaiņas būs lokalizēta ražošana, kas var aizstāt vai aizstāt tradicionālo izplatīto ražošanu. Vēl viena būtiska izmaiņa ir iespēja personalizēt.

Papildus tradicionālās ražošanas graušanai 3D drukāšana uzlabos arī ilgtspējību, izmantojot materiālus, kas nav saistīti ar naftas ķīmiju. Jauni materiāli būs lētāki un vieglāk iegādājami, kas samazinās ražošanas izmaksas. Šīs zemākās izmaksas ietekmēs arī materiālu uzglabāšanas, transportēšanas un transportēšanas sistēmu izmaksas.

Foto avots: Unsplash

Kas ir piedevu ražošana?

Piedevu ražošana ir objektu izgatavošanas process, sakraujot materiālus slāni pa slānim (parasti plastmasas vai metāla pulveri). Šie mērķi patiesībā var būt jebkas. Kamēr 3D modeli var izstrādāt programmatūrā, to var izdrukāt.

Kāpēc piedevu ražošana ir graujoša?

Tradicionālajā ražošanā tiek veikti vairāki soļi, lai radītu, izstrādātu un izstrādātu produktus. Pirmkārt, dizaineriem ir jāizstrādā rasējumi. Tālāk organizācijai jāsazinās ar rūpnīcu un materiālu piegādātājiem. Pēc tam rūpnīca izgatavos iekārtas paraugu un atdos to organizācijai (tas var ilgt vairākas nedēļas, īpaši, ja rūpnīca atrodas ārzemēs). Ja paraugs ir jāpielāgo, šis process ir jāatkārto, lai nedēļas mainītos mēnešos. Kad runa ir par masveida ražošanu, rūpnīcu vadītāji uzraudzīs cilvēkus vai robotus uz montāžas līnijas, lai pabeigtu ražošanu. Pēc tam gatavais produkts tiek nosūtīts atpakaļ uz organizāciju.

Salīdziniet to ar piedevu ražošanu. Lai gan dizaineriem joprojām ir vajadzīgi rasējumi. Tomēr, lai ražotu paraugus un veiktu masveida ražošanu, nav jāsazinās ar rūpnīcu. Abus var izdarīt iekšēji, izmantojot vairākus 3D printerus ar plastmasas vai metāla pulvera sadalītāju palīdzību. Laiks, kas nepieciešams produktam no koncepcijas līdz izlaišanai, ir tikai neliela pagātnes daļa.

Mazām organizācijām bez ražošanas jaudas rūpnīcas vienmēr pastāvēs masveida ražošanai, taču iespēja ražot paraugus bez ārpakalpojumu izmantošanas uzņēmumam var ietaupīt daudz laika.

Ilgtspējīga ražošana

Viena no labākajām lietām 3D drukāšanā ir neticami daudzveidīgie materiāli, no kuriem mēs varam izvēlēties. Tas nozīmē, ka ir iespējams pāriet no neilgtspējīga ražošanas procesa uz ilgtspējīgāku ražošanas procesu bez aprīkojuma atjaunināšanas – tas ir jādara uzņēmumiem, saskaroties ar pieaugošu spiedienu.

Pašlaik lielākais vides šķērslis metāla piedevu ražošanā ir pulvera izsmidzināšanas process. Divas galvenās atomizācijas formas ir gāze un plazma, kas patērēs daudz enerģijas un nodarīs lielu kaitējumu videi.

Tāpēc, lai risinātu šo izaicinājumu, tiek izstrādāti jauni procesi. Piemēram, mikroviļņu plazmas izsmidzināšanas varianti var atgūt izlietotos materiālus ar gandrīz 100 procentu iznākumu, vienlaikus izmantojot mazāk enerģijas nekā gāzes vai plazmas izsmidzināšana. Tiek izstrādāti arī sveķu materiāli, lai palīdzētu droši uzglabāt un pārstrādāt metāla kondensātus un samazināt mūsu radīto atkritumu daudzumu. Mēs pat varam izgatavot otrreizēji pārstrādātus plastmasas pavedienus mājās.

Visas šīs tehnoloģijas ļauj izmantot sadzīves atkritumu izgāztuves, nepaļaujoties uz ārvalstu ražošanu un ieguvi. Tas, ko mēs iegūstam, ir ilgtspējīgs ražošanas cikls. Uzņēmumi iegādājas materiālus, kas izgatavoti no piedevām ražošanas atkritumiem, 3D izdrukā savus produktus un pēc tam pārdod savus jaunos atkritumus atpakaļ pārstrādāta pulvera ražotājiem.

Turklāt arvien populārāki kļūst tādi bio materiāli kā PA11, kas izgatavots no rīcineļļas un rīcineļļas. Tas nozīmē mazāk metāla ieguves un plastmasas ražošanas. Nākotnē 3D drukāšanā tiks izmantoti dažādi materiāli.

Inteliģenta ražošana

Pašreizējās jaunās tendences ietver piedevu ražošanas pielāgošanu organizācijas darbplūsmā. Šajā attīstības posmā uzņēmumi joprojām cenšas saprast, kā apvienot 3D drukāšanu ar esošajām tehnoloģijām. Ja problēmas rodas bez manuālas uzraudzības, mašīnmācībai var būt nozīme kļūdu un kļūdu labošanā ražošanas procesā. Šī "inteliģentā ražošana" ievērojami uzlabos ražošanas efektivitāti, mērogu un procesu, ko izmanto starpnozaru produktu projektēšanai.

Medicīnas pielietojumi

Raugoties nākotnē, mēs redzēsim, ka 3D drukāšana ir vairāk integrēta biomedicīnas nozarē. Patiesībā tas jau notiek. Tas vairs nav tikai sapnis, lai varētu izdrukāt pacientam specifiskus implantus un ierīces (to sauc par biodruku), kas ir arī nākamā robeža. Tiek izstrādāti jauni materiāli, lai palīdzētu pārvaldīt zāles, ražot bioloģiskos audus un galu galā izdrukāt implantējamus orgānus.

3D drukāšanas nākotne ir gaiša

3D druka ir nākotne. Nākotne, kurai ir liela ietekme uz ilgtspējību un atkritumu izskaušanu. 3D drukāšanas vai piedevu ražošanas attīstības ātrums ir pārsteidzošs. Sākotnēji tikai drukājot vienkāršas 3D figūriņas, tā ir kļuvusi par jaunu izrāvienu tehnoloģiju, ko izmanto dažādās nozarēs un akadēmiskajās aprindās.

Tagad mēs redzam, ka veidojas jauni materiāli un atomizācijas procesi, kas ir labvēlīgi Zemes videi. Medicīnas nodaļas izmanto 3D drukāšanu, lai ražotu pacientam specifiskus implantus un ierīces. Paraugu ražošana tiks pabeigta iekšēji, nevis paļauties uz ārvalstu rūpnīcām. Jo vairāk mēs esam panākuši progresu, jo skaidrāk kļūst skaidrs, ka nākotne ir balstīta uz piedevu ražošanu.