În ultimii ani, pe măsură ce noile materiale și tehnologii cresc capacitatea de producție și reduc costurile, importanța tehnologiei de imprimare 3D și a tehnologiei prototipului în dezvoltare rapidă a devenit din ce în ce mai proeminentă. Companiile mici și chiar consumatorii privați își pot permite obiecte 3D personalizate. Acest articol va analiza aplicația și schimbările acestei tehnologii în industria de producție.
Imprimanta 3D este o versiune low-cost a tehnologiei de prototipare rapidă (RP). Tehnologia de prototipare rapidă este utilizată pentru a crea modele cu costuri reduse în primele etape de proiectare. Cu modelul produs de imprimanta 3D, echipa de proiectare poate verifica dacă conceptul de design este adecvat. În acest fel, compania poate vedea un feedback mai bun și poate lansa astfel produse mai bune. Tehnologia de imprimare 3D facilitează, de asemenea, cooperarea în timp real între companii la scară globală.
În ultimii ani, pe măsură ce majoritatea domeniilor industriale încep să aplice această tehnologie în fabrici, aplicarea tehnologiei de imprimare 3D s-a dezvoltat foarte mult. În plus, tehnologia de imprimare 3D a intrat și în mii de gospodării pentru a satisface nevoile individuale. Potrivit ABI Research, piața globală a sistemelor de imprimare 3D va ajunge la 783 milioane USD în 2013.
Domenii în care se poate aplica tehnologia 3D
Inginerie: inginerii au adesea nevoie să fabrice prototipuri ale proiectelor sau produselor lor. Anterior, procesul de realizare a prototipurilor necesita săptămâni și multă forță de muncă, deoarece procesul necesita tăierea și perforarea hârtiei, lemnului și a altor materiale. Acum, cu tehnologia 3D, designerii pot folosi o imprimantă 3D pentru a realiza prototipuri, atâta timp cât produc imagini 3D ale schiței de proiectare.
Arhitectură: ca și inginerii, arhitecții au nevoie și de modele de schițe de proiectare. Cu o imprimantă 3D, arhitecții pot obține modele de înaltă precizie într-un timp scurt. În același timp, modelul 3D facilitează, de asemenea, ca oamenii să înțeleagă mai intuitiv schița de design.
Bijuterii: industria de bijuterii este una dintre primele industrii care a folosit tehnologia de imprimare 3D în procesul de turnare a investițiilor. Diferența este că industria de bijuterii folosește ceară în loc de imprimante metalice. Cu alte cuvinte, modelul de bijuterii este modelat cu ceară sau imprimat. Injectați gips la un capăt, apoi turnați metalul topit pe gips. Cele două sunt topite pentru a produce un model de ceară metalică în gips. S-a născut prototipul de bijuterii, iar lucrarea finală de lustruire a fost finalizată de bijutier. Mulți bijutieri independenți au introdus imprimante de înaltă tehnologie în munca lor.
Implantarea medicală: În medicină, astfel de situații „declanșante” apar adesea în operațiile chirurgicale. Uneori situația este foarte complicată și o mică greșeală este suficientă pentru a ucide pacientul. Prin urmare, apariția tehnologiei de imprimare 3D este o mare binefacere. Mulți chirurgi au început să practice intervenții chirurgicale pe corpul pacientului, create prin tehnologia 3D înainte de operația propriu-zisă. Acest lucru nu numai că poate crește încrederea medicilor, dar poate crește și rata de succes a intervenției chirurgicale efective. În plus, tehnologia de imprimare 3D are alte utilizări medicale, cum ar fi realizarea de modele osoase pentru a facilita chirurgii să practice operații complexe. Această tehnică este aplicabilă și cercetării avansate cu celule stem.
Avantajele tehnologiei de imprimare 3D
Tehnologia de imprimare 3D poate ajuta la ajustarea rapidă a schiței de proiectare, la descoperirea timpurie a problemelor din design și la eliminarea nevoii de a merge la fabrică pentru designeri. Poate obține o producție cu costuri reduse și poate reduce costul producției de prototip tradițional și al sculelor, care este similar cu tehnologia tradițională de producție. În comparație, există mai puține deșeuri, iar la finalizarea modelului se pot folosi o varietate de rășini și ceară. De asemenea, puteți utiliza un nou uretan pentru a vă produce propriile produse.
Prototiparea: tehnologia de imprimare 3D este foarte utilă în dezvoltarea prototipurilor de produse. Cu această tehnologie, designerii și inginerii pot construi prototipuri la costuri reduse pentru a testa dacă proiectarea este fezabilă înainte de a investi masiv în instrumente și procese de producție.
Producția de componente: în unele industrii, tehnologia de imprimare 3D a fost folosită pentru a înlocui tehnicile tradiționale de producție pentru a fabrica o gamă completă de produse. Această tehnologie a fost folosită cu succes pentru a produce componente de dimensiuni mici pentru diverse industrii. Pe măsură ce industriile auto, aerospațială, echipamente medicale, electrice, energetice și alte industrii cresc treptat cererea pentru această tehnologie, companiile vor folosi tehnologia 3D pentru a produce componente mai mari și mai complexe.
Componente aerospațiale: giganții din industria aerospațială au în vedere și utilizarea componentelor de imprimare 3D pentru a înlocui piesele prelucrate sau sudate existente. În același timp, tehnologia de imprimare 3D reduce, de asemenea, foarte mult restricțiile asupra componentelor care urmează să fie produse. Pe măsură ce cererea pentru imprimante mari, de mare viteză și cu costuri reduse crește, tehnologia de imprimare 3D va avea mult spațiu de aplicare în producția de componente aerospațiale ușoare. Această oportunitate de dezvoltare se va răspândi și în alte industrii și zone de consum.
Unele avantaje ale tehnologiei de imprimare 3D nu sunt disponibile în prelucrarea mașinilor-unelte. De exemplu, tehnologia de imprimare 3D este mult mai rapidă decât tehnologia tradițională a mașinilor-unelte (cu excepția mașinilor-unelte CNC). La fel ca procesarea mașinilor-unelte, imprimarea 3D poate folosi, de asemenea, o varietate de materiale, dar există o diferență cheie între procesarea cu două mașini-unelte trebuie să treacă prin pașii de tăiere, găurire, șlefuire și debavurare a materialului pentru a finaliza piesa de prelucrat, în timp ce Imprimarea 3D poate crea forme complexe pe care mașinile-unelte nu le pot gestiona. În plus, diferită de prelucrarea mașinilor-unelte, tehnologia de imprimare 3D poate prelucra cu ușurință piesele goale, deoarece procesul de prelucrare implică adesea straturi de sisteme de pulbere sau sisteme care utilizează materiale suport.
Privește spre viitor
Domeniul de aplicare al tehnologiei de imprimare 3D se extinde treptat, iar această tendință poate continua în viitor. Cele mai promițătoare domenii includ îngrijirea medicală, bunurile de folosință îndelungată, produsele electrice și electronice, aerospațiale și alte componente de inginerie. Odată cu avansarea materialelor și reducerea costurilor, unele aplicații pe care cu greu ni le putem imagina astăzi sunt, de asemenea, probabil să devină realitate.
Tehnologia de imprimare 3D poate fi utilizată pentru a fabrica componente care nu sunt deosebit de complexe și pentru a produce produse finite de top. În domeniul producției, în viitor, este probabil să vedem o dezvoltare rapidă a producției de prototipuri, care în cele din urmă va înlocui anumite procese și producție de mașini-unelte.