הדפסת תלת מימד או ייצור תוספים מביאים שינויים מונומנטליים למספר תעשיות חשובות. חברות החלו להדפיס הכל החל ממכוניות מתפקדות לחלוטין וכלה בארוחות בעלות מישלן. מכוני מחקר רפואיים אף התנסו בהדפסת חלקי גוף מתפקדים.
לאחרונה, ייצור תוספים הציג את הרבגוניות המעשית שלו. זה הופך לכלי רב עוצמה בהתמודדות עם כמה מהאתגרים חסרי התקדים שמציב ה- COVID-19. מסייע לספק לעובדי הבריאות ציוד מגן אישי ולמטופלים עם הנשמות.
כלי ייצור מתקדמים כמו הדפסת תלת מימד - המכונים גם ייצור תוספים - הם חיוניים לסוגי היישומים הרגישים לביצועים בהם האופטימיזציה הזו משכנעת.
הדפסת תלת מימד היא תחרותית יותר בעלויות בהיקפי ייצור נמוכים יותר. מכיוון שאתה לא צריך להגיע לכלכלה בקנה מידה כדי לקזז את עלויות ההתקנה. לכן, זה מאפשר התאמה אישית המונית שמאפשרת עיצוב גנרי. כאשר עלות הדפסת התלת מימד ממשיכה לרדת ומגוון החומרים גדל, הדפסת התלת מימד הופכת להיות פרקטית עבור חלקים קטנים ונפחיים עבור יותר ויותר יישומים.
הרכב החשמלי ותעשיית הרכב מחזיקים בתפקיד בולט בייצור עם הטכנולוגיות והחידושים העדכניים ביותר. מערכות חשמל ואלקטרוניות ברכב הופכות מורכבות יותר. מקשה על משימת תכנון המכוניות של ימינו. תכונות מידע, נוחות ונוחות, ואפילו מערכות קריטיות לבטיחות ומשימה כגון בקרת היגוי ומצערת מושגות באמצעות מחשבים, מפעילים וחיישנים המופעלים באמצעות חשמל.
ייצור תוספים בעזרת תכנון Generative לוקח הגדרות ודרישות מערכת כקלט ויוצר הצעות אדריכליות עבור ההיגיון, התוכנה, החומרה והרשתות של מערכות E / E תוך שימוש באוטומציה מבוססת כללים. כללים אלה לוכדים את הידע והניסיון של המהנדסים הוותיקים להדריך מהנדסים צעירים בכל התכנון. לכידת ה- IP הזה מסייע לחברות לפתח גם ארכיטקטורות רכב וגם דורות חדשים של מהנדסים כאשר הם לומדים ומיישמים ידע קיים של החברה.
זה גם מציע את היכולת לאחד חלקים, כך שגיאומטריה מורכבת אחת שנוצרה על ידי אלגוריתם גנראטיבי והדפסה בתלת מימד יכולה לעתים קרובות להחליף מכלולים של עשרות חלקים נפרדים.
אווירי
התעשייה האווירית הייתה תמיד בחוד החנית, המאמצת לייצור תוספים מוקדם. חברות תעופה וחלל חייבות לעמוד בכמה מהתקנים המחמירים ביותר בתעשייה, וחלקים ורכיבים צריכים להיות עשויים מהחומרים בעלי הביצועים הגבוהים ביותר. באמצעות AM יכולים המהנדסים לתכנן חלקים מורכבים ובעלי חוזק גבוה, תוך הפחתת משקל הרכיבים האוויריים על ידי הדפסת גיאומטריות יעילות יותר והעלמת כמויות משמעותיות של חומר מיותר. זה מאפשר צריכת דלק נמוכה יותר, פליטת CO2 מופחתת ועלויות מופחתות (פלוס טיסות טיסה טובות יותר).
מוצרי צריכה
ייצור תוספים כולל שפע של יתרונות לייצור תוספים לפי דרישה למוצרים מבוססי צרכנים. עבור צוותי שיווק שלוקחים מוצר מהקונספט ועד להשלמתו, לעתים קרובות משך הזמן הגדול ביותר מושקע בעיצוב. כדי להיות בטוח שהמוצר נכון בדיוק, זמן רב מושקע ביצירת אבות טיפוס כדי להוכיח מושגים לבעלי העניין ולבסוף לספק מוצר נעים לצרכן.
על ידי אימוץ AM, צוותי שיווק יכולים לפתח איטרציות של המוצר שלהם הרבה יותר מהר, ואז להסתובב במהירות כדי להתאים את העיצוב לפי הצורך. מאחר וייצור תוספים ממשיך להתקדם עם נפח בנייה ומהירות, ניתן לייצר יותר מוצרי צריכה באמצעות טכנולוגיות AM לצורך דרישות ייצור המוני מהיר ויעיל.
תשתית
זה לא מופרך לחשוב לגור בבית או ללכת מעבר לגשר שעשוי להיות מורכב לחלוטין ממדפסת תלת מימד. בקרוב זה עשוי להפוך למציאות. למעשה, זה כבר נמצא בהולנד, שם נחשף גשר הולכי הרגל המודפס בתלת-ממד הראשון בעולם בשנת 3. המבנה נוצר על ידי רובוטיקה תוספת המונחת שכבת פלדה מותכת ונמדדת ברוחב של כמעט 3 מטר.
ייצור התוספים בשוק הבנייה מתרחב, ומכניס עידן חדש לענף. על פי מחקר שערך מחקר שקיפות שוק, הדפסת תלת מימד במזכירות התשתית צפויה להתרחב ב- CAGR של 3 אחוזים עד 33. מכיוון שניתן ליישם חומרים מודפסים במדויק שכבה אחר שכבה בעת בניית תשתיות או בניית מבנים, AM מפחיתה את פסולת החומרים ומאפשרת לבנייה להיות חסכונית ככל האפשר.
בנוסף, הדפסת תלת מימד טֶכנוֹלוֹגִיָה מאפשר מבני עיצוב מורכבים. היות והחומרים מודפסים במדויק - הפחתת הסבירות לתאונות תשתית מטעויות בנייה ותכנון לקוי.
אמנם הדפסת תלת מימד אינה משמשת בבניית גשרים יומיומית, אך יש הרבה פוטנציאלים עתידיים ככל שהתעשייה מתרחבת. ועם דוח שנערך לאחרונה שנמצא כי למעלה משליש מכל הגשרים בארה"ב זקוקים לעבודות תיקון גדולות או שיש להחליפם, יתכן והתרחבות מהירה של הענף בעתיד הקרוב.
רפואה ופרמצבטיקה
ייצור תוספים חולל מהפכה בתעשיית הרפואה והפך את מה שהיה פעם מדע בדיוני למציאות חדשה. הטכנולוגיה מספקת פריצות דרך לרופאים, חולים ומוסדות מחקר. החל מתותבות עמידות ומודלים אנטומיים אמיתיים לחיים ועד רכיבים כירורגיים, שפע העצמים המדהים שכבר הודפס בהצלחה בתחום הרפואי נותן הצצה לפוטנציאל הטמון בטכנולוגיה זו בתחום הבריאות בעתיד הקרוב.
לדוגמא, ייצור תוספים מאפשר 3D מכשירי שיניים מודפסים ומכשירים בהתאמה אישית, כגון שיניים תותבות, כתרים ואפילו Invisalign, לבנייה ממגוון מצעים והדפסים המותאמים אישית לכל אדם. נכון לעכשיו שוק ההדפסה התלת מימד לרפואת שיניים דיגיטלית מוערך ב -3 מיליארד דולר - והוא צפוי רק להמשיך לצמוח. בנוסף, ייצור תוספים מאפשר מכשירים כגון מכשירי שמיעה שניתן לייצר בהמוניהם, בכדי להתאים אותם טוב יותר כדי להבטיח את רמת הנוחות הגבוהה ביותר עבור המשתמש.
אחד הפרויקטים האחרונים המתמשכים הוא השימוש בטכנולוגיות תוספים על ידי החוקרים להדפסת תאי גזע עובריים אנושיים. על ידי כך, ניתן להשתמש בתאי גזע אלה ליצירת רקמות לבדיקת תרופות או לגידול איברים חלופיים, להדפסת עור שיכול להחליף עור שנשרף או פגום, ולהדפסת תאים סרטניים כדי ללמוד ולבדוק עליהם תרופות חדשות. המנתח אנתוני אטאלה, מנהל מכון Wake Forest לרפואה רגנרטיבית, אף עבד על הדפסת איברים, והאמין כי הדפסת איבר עשויה בקרוב להחליף השתלת איבר.
לפיכך, ייצור תוספים מוביל את הענפים והיצרנים לעידן בו דרכי הייצור המסורתיות יופרעו ותשאיר פתרונות מהירים יותר, גדולים ומדויקים יותר לייצור תעשיות ומוצרים עתידיים.
מיינק ושיש | ELE טיימס | עיתונאי טכנולוגיה