Apreciată de unii observatori ca fiind "o revoluție industrială pentru epoca digitală", producția rapidă a schimbat din timp industria prelucrătoare. Mulți cred că tehnologia de imprimare 3D este democratizarea design-ului și a fabricației, făcând-o mai accesibilă și mai puțin dependentă de economiile de scară. Metodele tradiționale de fabricație vin adesea cu costuri prohibitive de scule, ceea ce înseamnă că companiile mai mici și persoanele fizice sunt adesea scoase din piață atunci când vine vorba de dezvoltarea produselor. Imprimarea 3D a fost salutată ca un schimbător de jocuri deși și a permis companiilor să facă progrese în materie de fabricație care au fost de neconceput până acum.
Aici, la Freshome, suntem intrigi de procesul de imprimare 3D și am vrut să aflăm mai multe despre această tehnologie perturbatoare care revoluționează industria prelucrătoare. Din fericire, un expert în domeniu a fost la îndemână pentru a răspunde la unele dintre întrebările noastre. Dr. Phil Reeves este directorul general și principalul consultant la Econolyst Ltd, o firmă de consultanță și cercetare în domeniul imprimării aditivi din Marea Britanie (AM) și de imprimare 3D, care lucrează cu o gamă largă de clienți din Europa, America de Nord, Orientul Mijlociu, Africa. Dr. Reeves sfătuiește vânzătorii de sisteme aditiv de fabricație cu privire la viitoarea strategie de afaceri și tehnologie și utilizatorii tehnologiei cu privire la beneficiile afacerii adopției AM.
Ce este imprimarea 3D?
Imprimarea 3D este un termen folosit pentru a descrie o serie de tehnologii emergente care produc produse tangibile din datele de calcul tridimensionale. Tehnologia este adesea menționată în industrie ca "Additive Manufacturing", deoarece abordarea funcționează prin legarea împreună a straturilor 2-dimensionale de material, strat-cu-strat, până când partea 3D este completă.
Imprimarea 3D a fost deja de peste 20 de ani, ce progres a fost făcut în acel moment?
Mașinile de imprimare timpurii 3D au fost utilizate exclusiv pentru realizarea modelelor Rapid Prototyping (RP) utilizate în timpul dezvoltării produsului. Aceste modele RP timpurii au avut o rezistență foarte limitată și s-ar deforma sau degrada adesea în săptămâni sau chiar zile de fabricație. Dar, având în vedere că ele erau folosite doar pentru a evalua forma sau forma unui produs, acest lucru era acceptabil în acel moment.
Pe măsură ce tehnologia sa maturizat, gama de materiale disponibile pentru noi a crescut, iar cu aceasta au apărut îmbunătățiri ale proprietăților mecanice și longevității. Acum putem produce părți din metale precum titan sau aur, polimeri cum ar fi ABS, nailon și policarbonat sau ceramică, cum ar fi aluminiu sau zirconiu.
În paralel, tehnologiile au devenit mai mari și mai rapide, făcându-le mai productive și mai economice în ceea ce privește producția de volum. Este vorba despre cuplarea productivității mărită cu o adecvare sporită a materialului, care conduce tehnologia în aplicațiile de producție a fluxului principal în domenii cum ar fi implanturile ortopedice, capacele dentare și coroanele, aparatele auditive, carcasele pentru telefoane mobile, capacele protetice ale membrelor și produsele interioare de interior.
Cum se utilizează tehnologia de imprimare 3D în industria de interior?
Interesant, interioarele de acasă au fost una dintre primele aplicații în care imprimarea 3D a fost folosită cu adevărat pentru fabricarea produselor, mai degrabă decât prototipuri simple. În jurul mileniului, unii tineri designeri creativi care au fost expuși tehnologiilor RP la universitate au început să înființeze întreprinderi care vând produse de interior tipărite 3D, de la accesorii pentru lămpi și boluri de fructe până la mobilier și artă.
Probabil cel mai influent a fost Janne Kyttanen la libertatea creației. Janne a înțeles puterea de imprimare 3D în termenii unui agent de afaceri. El a reușit să înființeze o companie care vinde produse complexe geometric, care înainte erau de neconceput, fără a fi necesară o investiție de capital în scule. Prin intermediul internetului a reușit să vândă produse aproape înainte de a fi fabricate, obținând loturi mici produse la cererea companiilor terțe care au investit în tehnologia de imprimare 3D pentru a servi industriei RP.
Alte companii, cum ar fi Materialize MGX, au început în curând să agregeze produse de interior tipărite 3D de la mai mulți designeri și să le comercializeze prin comercianții cu amănuntul mai tradiționali. Alți designeri de produse de imprimare 3D, cum ar fi Lionel Dean, la Future Factories, au colaborat cu producătorii de interioare existenți, cum ar fi iluminatul Kundalini din Italia, folosind canalele lor pentru a aduce produsele tipărite 3D pe piață.
Și cum este folosit de arhitecți?
În prezent, imprimarea 3D este încă un instrument de prototipare rapidă pentru arhitecți. Pe măsură ce tot mai mulți arhitecți au trecut de la software-ul CAD 2D la software-ul CAD 3D, au reușit să exploateze legătura dintre tipărirea 3D CAD și 3D. Arhitecții produc în prezent în mod regulat modele foarte detaliate ale clădirilor, interioarelor, planurilor de planuri 3D și chiar planuri generale de amenajare pentru reamenajări, făcute posibil prin conectarea tipăririi 3D cu scanarea topologică și prin satelit. Este posibil chiar să extrageți date dintr-o anumită zonă geografică din Google Earth, iar imprimarea 3D să fie imprimată ca ajutor pentru planificarea masterat.
Acum vedem unele companii care dezvoltă tehnologia 3D special pentru industria construcțiilor, cum ar fi D-Shape.Forma D a dezvoltat un sistem de tipărire 3D la scară largă, care utilizează pulbere sau nisip de marmură recuperată, care este consolidată prin jettarea unui liant în material. D-Shape produce produse arhitecturale relativ mari (circa 5 m înălțime), cum ar fi chioscuri, chioșcuri, bănci de parc și mobilier. Alte grupuri de cercetare se uită la scalarea tipăririi 3D în continuare pentru producția de clădiri întregi, dar cred că acest lucru este poate un deceniu sau două departe de a fi o realitate, dacă este deloc.
În ce măsură sunt tendințele pieței și așteptările consumatorilor care conduc imprimarea 3D?
Există cu siguranță o mulțime de interes și de hype în jurul 3DP în acest moment. Pe de o parte, este un lucru bun. Cu toate acestea, pe de altă parte, trebuie să fim atenți să nu depășim capacitățile tehnologiei. Tehnologia a fost foarte bună în a răspunde anumitor tendințe ale pieței, cum ar fi piața pentru acoperirea mai multor modele stilistice și individuale de telefonie mobilă. Tehnologia a răspuns, de asemenea, creșterii jocurilor on-line pe calculator și a rețelelor sociale, permițând realizarea de personaje și avataruri de jocuri online în produse tangibile, dar personalizate.
Dar există încă limitări în ceea ce privește capacitățile economice și materiale ale procesului. Există o așteptare ca o imprimare 3D într-o zi să poată tipări aproape orice, chiar și la domiciliu, de la oale și cratițe până la părți rupte ale mașinilor de spălat, a dușurilor sau a telecomenzii. Realitatea este că suntem departe de astfel de sisteme. Dar avem deja sisteme relativ de bază destinate pieței de consum care sunt potrivite pentru fabricarea jucăriilor de bază, a jocurilor și a curiilor.
Ce efect are imprimarea 3D asupra proceselor de proiectare și de fabricație?
Unul dintre aspectele cele mai semnificative ale tipăririi 3D este abilitatea de a produce geometrii complexe cu puțin sau fără pedepse cu costuri. De fapt, tipărirea 3D este adesea folosită pentru a face produse care sunt imposibil de realizat folosind procese tradiționale, cum ar fi turnarea prin injecție de plastic. Designerii exploatează această flexibilitate geometrică, permițând niveluri mai mari și mai mari de diferențiere a produselor. În cele din urmă, niciun produs 3DP nu trebuie să fie același.
Această producție de loturi unitate unică este, de asemenea, un factor convingător pentru comunitatea de producție. În trecut, economia de fabricație sa bazat întotdeauna pe producerea de componente suficiente pentru a acoperi costurile mijloacelor fixe, cum ar fi instrumentele de turnare. Dar odată ce eliminați necesitatea instrumentelor de turnare, modelul economic se schimbă dramatic.
Procesul de imprimare 3D prezintă unele beneficii reale în ceea ce privește lanțul de aprovizionare. Îți poți explica aceste beneficii?
Imprimarea 3D nu este doar o tehnologie distructivă utilizată pentru a înlocui turnarea, turnarea sau prelucrarea, este o tehnologie care permite companiilor să gândească diferit despre lanțurile de aprovizionare și, mai important, despre lanțul valoric și despre interacțiunea cu clienții din cadrul afacerii lor. Există într-adevăr șase avantaje principale în cadrul acestui lanț valoric care rezultă din implementarea tipăririi 3D.
- Producția digitală și fără scule - care să permită creșterea nivelului de variație a produselor și a producției loturilor economice mai mici pentru a susține tendințele geografice, demografice sau sociale specifice
- Exploatarea libertăților de proiectare - care să permită producerea de produse cu niveluri crescute de complexitate geometrică, cu puține sau fără penalități de cost
- Facilitarea personalizării produselor - cuplarea producției de volum redus în dimensiunile lotului cu o geometrie complexă pentru a realiza produse individualizate
- Oferirea de noi experiențe în comerțul cu amănuntul - angajarea consumatorului în experiența de design al produsului prin accesarea online sau în magazin a instrumentelor software intuitive sau a scanării 3D
- Abordarea piețelor emergente - corelarea personalizării produselor cu accesibilitatea pentru o populație în curs de îmbătrânire și în schimbare
- Ecologizarea lanțului de aprovizionare - reducerea stocului, reducerea deșeurilor de ambalaje, reducerea logisticii și reducerea producției de CO2
De fapt, tipărirea 3D poate reorienta complet lanțul de aprovizionare, deoarece pune consumatorul atât la capătul din spate, cât și la capătul din față al lanțului. Consumatorii se pot angaja în proiectarea inițială a produselor sau pot comanda la cerere, produsele fiind făcute ca urmare a schimbului de plăți. Imprimarea 3D poate permite atât un lanț de aprovizionare receptiv agil, dar și unul care este slab - îl numim fabricare legală.
Care sunt limitările materiale ale tipăririi 3D și ce progrese se înregistrează pentru depășirea acestor limitări?
Așa cum am spus, avem încă limitări materiale. Unele sunt fizice, unele sunt economice, unele sunt estetice și altele sunt de mediu. Procesele de imprimare 3D încă se luptă pentru a obține proprietățile mecanice ale materialelor plastice turnate sau ale pieselor metalice prelucrate din materiale solide. Dar există multă muncă în laboratoare și universități din întreaga lume pentru a extinde gama de materiale și a îmbunătăți ceea ce avem deja.
Vedem, de asemenea, că mai multe companii intră în lanțul de aprovizionare cu materiale, ceea ce duce la scăderea costului materiilor prime, ceea ce influențează, desigur, economia pieselor finale produse. De asemenea, vedem o definire mai bună a culorilor și transparență, îmbunătățind estetica pieselor, împreună cu materiale mai durabile, cum ar fi polimerii verzi, cum ar fi Nylon 11 și PLA, derivați din plante mai degrabă decât petrol. Încă mai avem mult de parcurs, dar ne mișcăm repede și ne mișcăm în direcția cea bună.
Care sunt principalele obstacole în calea tipăririi 3D devenind o tehnologie de bază?
Așa cum am spus materialele sunt o problemă, dar acest lucru poate fi atenuat, într-o oarecare măsură, prin proiectarea produsului.Economia este, de asemenea, o problemă, deoarece mașinile și materialele de imprimare 3D de producție sunt relativ scumpe și relativ lente, făcând ca piesele pe care le produc să pară mai costisitoare decât cele fabricate de tehnicile de producție în masă. Cu toate acestea, întrucât prețurile materiale scad și crește productivitatea, economia imprimării 3D devine mai acceptabilă.
Cealaltă limitare principală este cunoașterea. Multe companii pur și simplu nu înțeleg cum să utilizeze tipărirea 3D sau unde să o poziționeze în cadrul lanțului valoric. Actualul lor lanț de aprovizionare de fabricație se simte vulnerabil, designerii lor de produse nu înțeleg pe deplin cum să exploateze avantajele geometrice, iar funcțiile lor de marketing luptă să înțeleagă cum să integreze imprimarea 3D în lanțul valoric al clientului. Cred că acolo intrăm ca o consultanță care ajută companiile să înțeleagă aceste aspecte, să evalueze tehnologiile, să dezvolte cazul de afaceri și să pună în aplicare fluxul de valori.
Odată cu apariția mașinilor de imprimare 3D de birou portabile ieftine, a fost discutată că în curând vom avea aceste lucruri în casele noastre. Cât de probabil este acest scenariu?
Am două mașini de tipărire 3D în casa mea și copiii mei îi iubesc. Dar, din nou, un antreprenor are probabil sicriul ciudat de doi în garaj. Serios, interesul pentru imprimarea 3D la domiciliu a fost fenomenal în ultimii câțiva ani, la fel ca și creșterea companiilor care produc mașini pentru a deservi piața. Ultima dată când am numărat, am găsit peste 40 de companii din întreaga lume, realizând imprimante de consum mici, de uz casnic și de consum. Cele mai multe se bazează pe același design cu sursă deschisă de extrudare a polimerului topit printr-o duză, dar unele utilizează alte abordări. Anul trecut au fost vândute aproximativ 15 000 de imprimante de acasă. Ne așteptăm ca acest număr să fie mai aproape de 60.000 în acest an (poate mai mult). Deci, nu fiecare casă - încă.
În momentul de față, majoritatea mașinilor de uz casnic sunt utilizate de persoane interesate de tehnologie sau de designul produsului. Noi vedem tot mai mulți oameni care cumpără atunci pentru a-și susține hobby-urile, indiferent dacă fac parte din aeronavele comandate de la distanță sau chiar fac momeli personalizate de pescuit. Ele sunt minunate din perspectiva educației - să luați o imprimantă 3D, o colorare alimentară cochineală, oțet și bicarbonat de sodă și aveți cel mai bun proiect de casă câștigător de tip "vulcan".
Ce sfat ați oferi antreprenorilor care doresc să exploreze tipărirea 3D ca o investiție potențială în afaceri?
Trebuie să cunoașteți piața, să vă cunoașteți clienții și să vă cunoașteți abilitățile. Există multe oportunități în cadrul lanțului de aprovizionare, de la proiectarea de produse tipărite 3D, la comerțul cu amănuntul online sau pe străzi, dezvoltarea de interfețe software pentru a permite altora să se angajeze în procesul de proiectare, formularea de noi materiale sau pentru cei cu buzunare mai adânci,. Pentru companii, cheia este de a înțelege experiența clienților și valoarea tehnologiei. Pentru unele companii, tipărirea 3D este o facilitate ușoară - făcând viața companiilor mai ușoară. Pentru alții, tipărirea 3D este "cârligul", motivul pentru care produsul există, diferențiatorul. Odată ce companiile înțeleg modul în care imprimarea 3D poate adăuga valoare, atunci trebuie să înțeleagă cum să o folosească și când să o folosească, dar asta eo altă poveste.
Freshome ar dori sa-i multumeasca doctorului Phil Reeves pentru expertiza sa in lumea printarii 3D. Toate imaginile prezentate în acest articol prin libertatea de creație
![Ajutați-l să pui saltea fantastică în producție! [Video]](https://i.beauteousinterior.com/images/bedroom/help-put-the-fantastic-cuddle-mattress-into-production-video-j.webp "Ajutați-l să pui saltea fantastică în producție! [Video]")
