3D baskı veya eklemeli üretim, bir dizi önemli endüstriye anıtsal değişiklikler getiriyor. Şirketler, tam işlevli arabalardan Michelin yıldızlı akşam yemeklerine kadar her şeyi basmaya başladı. Tıbbi araştırma enstitüleri, çalışan vücut parçalarını yazdırmayı bile denedi.
Son zamanlarda, katmanlı imalat pratik çok yönlülüğünü sergiledi. COVID-19'un ortaya çıkardığı benzeri görülmemiş zorluklarla mücadelede güçlü bir araç haline geliyor. Sağlık çalışanlarına kişisel koruyucu ekipman ve ventilatörlü hastalara yardımcı olmak.
Eklemeli üretim olarak da bilinen 3D baskı gibi gelişmiş üretim araçları, bu optimizasyonun zorlayıcı olduğu performansa duyarlı uygulama türleri için çok önemlidir.
3D baskı, daha düşük üretim hacimlerinde maliyet açısından daha rekabetçidir. Çünkü kurulum maliyetlerini dengelemek için bir ölçek ekonomisine ulaşmanız gerekmez. Bu nedenle, üretken tasarımın mümkün kıldığı kitlesel kişiselleştirmeyi kolaylaştırır. 3D baskının maliyeti düşmeye devam ettikçe ve malzeme çeşitliliği arttıkça, daha fazla uygulama için küçük ve orta hacimli parçalar için 3D baskı pratik hale geliyor.
Elektrikli Araç ve Otomotiv Endüstrisi, en son teknolojiler ve Yenilikler ile üretimde önemli bir konuma sahiptir. Otomotiv elektrik ve elektronik sistemleri daha karmaşık hale geliyor. Günümüz arabalarını tasarlama görevini çok daha zor hale getiriyor. Bilgi-eğlence, konfor ve rahatlık özellikleri ve hatta direksiyon ve gaz kelebeği kontrolü gibi güvenlik ve görev açısından kritik sistemler, elektrikle çalışan bilgisayarlar, aktüatörler ve sensörler aracılığıyla gerçekleştirilir.
Üretken tasarımın yardımıyla Katmanlı Üretim, sistem tanımlarını ve gereksinimlerini girdi olarak alır ve kural tabanlı otomasyon kullanarak E/E sistemlerinin mantığı, yazılımı, donanımı ve ağları için mimari öneriler üretir. Bu kurallar, genç mühendislere tasarım boyunca rehberlik etmek için deneyimli mühendislerin bilgi ve deneyimlerini yakalar. Bu IP'yi yakalamak, şirketlerin mevcut şirket bilgilerini öğrenirken ve uygularken hem araç mimarilerini hem de yeni nesil mühendisleri geliştirmelerine yardımcı olur.
Aynı zamanda parçaları birleştirme yeteneği de sunar, böylece üretken bir algoritma ve 3D baskı ile oluşturulan tek bir karmaşık geometri, genellikle düzinelerce ayrı parçadan oluşan montajların yerini alabilir.
Uzay
Her zaman en üst düzeyde olan havacılık ve uzay endüstrisi, katmanlı imalatı erken benimseyenlerdendi. Havacılık ve uzay şirketleri, imalat endüstrisinin en katı standartlarından bazılarını karşılamalı ve parça ve bileşenlerin en yüksek performanslı malzemelerden yapılması gerekiyor. Mühendisler, AM kullanarak karmaşık, yüksek mukavemetli parçalar tasarlayabilirken, daha verimli geometriler yazdırarak ve önemli miktarda gereksiz malzemeyi ortadan kaldırarak havacılık bileşenlerinin ağırlığını da azaltabilir. Bu, daha düşük yakıt tüketimine, daha düşük CO2 emisyonlarına ve daha düşük maliyetlere (artı, daha iyi uçak biletleri) olanak tanır.
Tüketici Ürünleri
Katmanlı üretim, tüketici temelli ürünler için isteğe bağlı takviyeler üretmek için çok sayıda avantajla birlikte gelir. Bir ürünü konseptten tamamlamaya götüren pazarlama ekipleri için çoğu zaman en büyük zaman tasarım için harcanır. Ürünün doğru olduğundan emin olmak için, konseptleri paydaşlara kanıtlamak ve nihayetinde tüketiciyi memnun eden bir ürün sunmak için prototipler oluşturmaya çok zaman harcanır.
Pazarlama ekipleri, AM'yi benimseyerek ürünlerinin yinelemelerini çok daha hızlı geliştirebilir ve ardından tasarımı gerektiği gibi ayarlamak için hızla dönebilir. Eklemeli imalat, yapı hacmi ve hızı ile ilerlemeye devam ettikçe, hızlı ve verimli seri üretim talepleri için AM teknolojileri aracılığıyla daha fazla tüketici ürünü üretilebilir.
Altyapı
Artık bir evde yaşamayı ya da tamamen 3D yazıcıdan yapılmış bir köprüden geçmeyi düşünmek çok da zor değil. Yakında, bu gerçek olabilir. Aslında, 3'de dünyanın ilk 2018D baskılı yaya köprüsünün açılışının yapıldığı yer zaten Hollanda'da. Yapı, erimiş çeliği katmanlayan katkı maddesi robotlarıyla oluşturuldu ve yaklaşık 40 fit genişliğinde.
İnşaat pazarındaki katmanlı üretim, endüstri için yeni bir çağı başlatarak genişliyor. Transparency Market Research tarafından yapılan bir araştırmaya göre, altyapı sekreterindeki 3D baskının 33 yılına kadar yüzde 2027'lük bir CAGR'de genişleyeceği tahmin ediliyor. Basılı materyaller altyapı inşa ederken veya bina inşa ederken katman katman hassas bir şekilde uygulanabildiğinden, AM malzeme israfını azaltıyor ve inşaatın mümkün olduğunca düşük maliyetli olmasını sağlar.
Ayrıca 3D baskı teknoloji karmaşık tasarım yapılarına izin verir. Malzemeler hassas bir şekilde basıldığı için inşaat hatalarından ve kötü tasarımdan kaynaklanan altyapı kazaları olasılığı azalır.
3D baskı günlük köprü yapımında kullanılmasa da, endüstri genişledikçe birçok gelecek potansiyeli var. Ve ABD'deki tüm köprülerin üçte birinden fazlasının büyük onarım çalışmalarına ihtiyaç duyduğunu veya değiştirilmesi gerektiğini belirten yakın tarihli bir raporla, yakın gelecekte endüstride hızlı bir genişleme olabilir.
Medikal ve İlaç
Katmanlı üretim, bir zamanlar bilim kurgu olan şeyi yeni bir gerçekliğe dönüştürerek tıp endüstrisinde devrim yarattı. Teknoloji doktorlara, hastalara ve araştırma kurumlarına atılımlar sağlıyor. Dayanıklı protezler ve gerçeğe yakın anatomik modellerden cerrahi sınıf bileşenlere kadar, tıp alanında halihazırda başarıyla basılmış olan inanılmaz nesne bolluğu, bu teknolojinin yakın gelecekte sağlık hizmetleri için sahip olduğu potansiyele dair bir fikir vermektedir.
Örneğin, eklemeli üretim, 3D baskılı dişçilik aletleri ve takma dişler, kronlar ve hatta Invisalign gibi özel yapım cihazlar, her bireye göre özelleştirilmiş çeşitli alt tabakalardan ve baskılardan oluşturulacak. Şu anda, dijital diş hekimliği için 3D baskı pazarı 2.5 milyar dolar değerinde ve büyümeye devam etmesi bekleniyor. Ek olarak, eklemeli üretim, kullanıcı için en yüksek düzeyde konfor sağlamak için daha iyi oturması için seri olarak üretilebilen işitme cihazları gibi cihazlara izin verir.
Devam eden en son projelerden biri, araştırmacılar tarafından insan embriyonik kök hücrelerini basmak için katkı teknolojisinin kullanılmasıdır. Bunu yaparak, bu kök hücreler daha sonra ilaçları test etmek veya yedek organları büyütmek için doku oluşturmak, yanmış veya hasar görmüş cildin yerini alabilecek cilt basmak ve kanser hücrelerini basmak için yeni ilaçları incelemek ve test etmek için kullanılabilir. Wake Forest Rejeneratif Tıp Enstitüsü Direktörü Cerrah Anthony Atala, organ basımının yakında bir organ naklinin yerini alabileceğine inanarak organ basımı üzerinde çalışıyor.
Bu nedenle, Katmanlı Üretim, endüstrileri ve üreticileri, geleneksel üretim yöntemlerinin bozulacağı ve gelecekteki endüstrilerin ve ürünlerin imalatı için daha hızlı, daha büyük ve kesin çözümler bırakacağı bir çağa götürüyor.
Mayank Vashisht | ELE Times | Teknoloji Gazetecisi