Hvorfor repræsenterer 3D-print fremtiden?

Med udviklingen af ​​nye materialer og processer kan 3D-print have en dybtgående indflydelse på bæredygtighed og eliminering af affald.

Potentialet ved 3D-print og additiv fremstilling er så stort, at det kan vælte fremstillingsindustrien, som vi kender den. Den mest åbenlyse ændring vil være lokaliseret produktion, som kan erstatte eller erstatte traditionel distribueret fremstilling. En anden stor ændring er evnen til at personliggøre.

Ud over at undergrave traditionel fremstilling vil 3D-print også forbedre bæredygtigheden gennem brug af ikke-petrokemiske materialer. Nye materialer vil være billigere og nemmere at købe, hvilket vil reducere produktionsomkostningerne. Disse lavere omkostninger vil også påvirke omkostningerne til materialeopbevaring, transport og transportsystemer.

Fotokilde: Unsplash

Hvad er additiv fremstilling?

Additiv fremstilling er processen med fremstilling af genstande ved at stable materialer lag for lag (normalt plast eller metalpulver). Disse mål kan faktisk være hvad som helst. Så længe 3D-modellen kan designes i softwaren, kan den printes.

Hvorfor er additiv fremstilling subversiv?

I traditionel fremstilling er flere trin involveret for at udtænke, designe og udvikle produkter. For det første skal designere designe tegninger. Dernæst skal organisationen kontakte fabrikken og materialeleverandørerne. Derefter vil fabrikken producere en prøve af udstyret og returnere det til organisationen (dette kan tage flere uger, især hvis fabrikken er i udlandet). Hvis prøven skal justeres, skal denne proces gentages for at ændre uger til måneder. Når det kommer til masseproduktion, vil fabriksledere overvåge folk eller robotter på samlebåndet for at fuldføre produktionen. Det færdige produkt sendes derefter tilbage til organisationen.

Sammenlign det med additiv fremstilling. Selvom designere stadig har brug for tegninger. Det er dog ikke nødvendigt at kontakte fabrikken for at producere prøver og udføre masseproduktion. Begge dele kan gøres internt ved hjælp af flere 3D-printere ved hjælp af plast- eller metalpulverfordelere. Den tid, der kræves for produktet fra idé til lancering, er kun en lille del af fortiden.

For små organisationer uden produktionskapacitet vil fabrikker altid eksistere til masseproduktion, men muligheden for at producere prøver uden outsourcing kan spare meget tid for virksomheden.

Bæredygtig produktion

En af de bedste ting ved 3D-print er det utrolige udvalg af materialer, vi kan vælge imellem. Det betyder, at det er muligt at gå fra en uholdbar fremstillingsproces til en mere bæredygtig fremstillingsproces uden at opdatere udstyr - det er det, virksomheder skal gøre, når de står over for et stigende pres.

På nuværende tidspunkt er den største miljømæssige hindring i fremstilling af metaladditiv forstøvningsprocessen af ​​pulver. De to hovedformer for forstøvning er gas og plasma, som vil forbruge meget energi og forårsage stor skade på miljøet.

Derfor udvikles nye processer til at løse denne udfordring. For eksempel kan varianter af mikrobølgebaseret plasmaforstøvning genvinde brugte materialer i næsten 100 procent udbytte, mens de bruger mindre energi end gas- eller plasmaforstøvning. Der udvikles også harpiksmaterialer for at hjælpe med sikker opbevaring og genanvendelse af metalkondensat og reducere det affald, vi genererer. Vi kan endda lave genbrugte plastikfilamenter derhjemme.

Alle disse teknologier gør det muligt for os at bruge husholdningsaffaldsdepoter uden at være afhængig af udenlandsk produktion og minedrift. Det, vi får, er en bæredygtig produktionscyklus. Virksomheder køber materialer lavet af additivt fremstillingsaffald, 3D-printer deres produkter og sælger derefter deres nye affald tilbage til producenterne af genbrugspulver.

Derudover bliver biobaserede materialer som PA11 fremstillet af ricinusfrø og ricinusolie mere og mere populære. Det betyder mindre metaludvinding og plastfremstilling. I fremtiden vil 3D-print bruge forskellige materialer.

Intelligent fremstilling

Aktuelle nye tendenser omfatter tilpasning af additiv produktion i organisationens arbejdsgang. På dette stadium af udviklingen forsøger virksomheder stadig at forstå, hvordan man kombinerer 3D-print med eksisterende teknologier. Når der opstår problemer uden manuel overvågning, kan maskinlæring spille en rolle i at rette fejl og fejl i produktionsprocessen. Denne "intelligente fremstilling" vil væsentligt forbedre produktionseffektiviteten, skalaen og den proces, der bruges til at designe tværindustrielle produkter.

Medicinske applikationer

Når vi ser fremad, vil vi se 3D-print mere integreret i den biomedicinske industri. Faktisk sker dette allerede. Det er ikke længere kun en drøm at kunne printe patientspecifikke implantater og enheder (kaldet bioprinting), hvilket også er den næste grænse. Nye materialer bliver udviklet til at hjælpe med at håndtere lægemidler, fremstille biologiske væv og i sidste ende printe implanterbare organer.

Fremtiden for 3D-print er lys

3D-print er fremtiden. En fremtid, der har en dyb indvirkning på bæredygtighed og eliminering af affald. Udviklingshastigheden for 3D-print eller additiv fremstilling er fantastisk. Oprindeligt kun udskrivning af simple 3D-figurer, det er blevet en ny banebrydende teknologi, der bruges af tværindustri og akademisk verden.

Nu kan vi se, at nye materialer og forstøvningsprocesser, der er gavnlige for jordens miljø, bliver dannet. Medicinske afdelinger bruger 3D-print til at producere patientspecifikke implantater og enheder. Prøveproduktionen vil blive afsluttet internt i stedet for at stole på oversøiske fabrikker. Jo flere fremskridt vi har gjort, jo mere klart er det, at fremtiden er baseret på additiv fremstilling.