Jetzt, da wir offiziell einen Monat im neuen Jahr sind, ist es an der Zeit, sich mit den kommenden Monaten für die Branche der additiven Fertigung AM oder des 3D-Drucks zu befassen. Aufgrund der aktuellen Ereignisse und der 3D-Drucktechnologienbefinden sich an einem ganz anderen Ort als zu Beginn des Vorjahres.
Dies ist jedoch nicht unbedingt eine schlechte Sache. Wie wir kürzlich aus der CES 2021 erfahren haben, hat die Pandemie die Einführung einer Vielzahl von Technologien und Trends beschleunigt, von denen einige für die additive Fertigung von herausragender Bedeutung sind.Automatisierung und Digitalisierung sind wichtiger denn je.
Kombinieren Sie dies mit dem wachsenden Bedarf an Ausfallsicherheit in der Lieferkette, On-Demand-Produktion in kurzen Serien und Verlagerung, und Sie haben den perfekten Katalysator für die Einführung der additiven Fertigung. Der AM-Markt ist immer noch auf dem besten Weg, einen geschätzten Wert zu erreichenvon 26,68 Milliarden bis 2027 .
Wenn überhaupt, waren 3D-Drucktechnologien einer der unbesungenen Helden des Jahres 2020. COVID-19 demonstrierte das Potenzial von AM sowohl für Verbraucher als auch für Unternehmen. In vielerlei Hinsicht hat die Pandemie den 3D-Druck auf das Radar der Menschen gebracht. Wie Sie wahrscheinlich wissen,Die 3D-Druckindustrie stellte gemeinsam eine breite Palette von Werkzeugen, Masken und Geräten her, um die Bemühungen zur Pandemiehilfe zu unterstützen. Diese Bemühungen hoben nicht nur die Verwendung von AM im Rapid Prototyping hervor, sondern zeigten auch seine potenzielle Leistungsfähigkeit für die vollständige Produktion.
Unternehmen in der Branche sowie Freiwillige mit Verbrauchereinheiten nutzten ihre On-Demand-Fertigungskapazitäten, um Ventilatoren, PSA für wichtige Arbeitskräfte und medizinische Geräte herzustellen. Ab 2021 werden wir wahrscheinlich die Gesundheit und die Gesundheit sehenDie Wellnessbranche wird zu einem wichtigen Anwender des 3D-Drucks. Hier werden die Dinge jedoch nicht aufhören.
Außerhalb der Blase der Pandemie wurde AM eingesetzt, um Autos zu produzieren, Organe herzustellen, Luft- und Raumfahrtdesigns zu verbessern und sogar Lebensmittel herzustellen. Von der Luftfahrt bis zur Automobilindustrie wird AM seine langsame und stetige Revolution im Laufe des Jahres 2021 fortsetzensollte für dieses Jahr erwarten. Neugierig über additive Fertigung ?
Die Luftfahrtindustrie wird AM weiter vorantreiben und 3D-Drucktechnologien zur Herstellung von Endverbrauchsteilen einsetzen.
Die Welt der Luftfahrttechnik hat Wege gefunden, AM in ihre Konstruktions- und Fertigungsabläufe einzubeziehen. AM bleibt bei der Massenproduktion von Teilen in Bezug auf Skaleneffekte immer noch hinter den traditionelleren subtraktiven Fertigungsmethoden zurück.
Wenn es jedoch um eine Produktion mit geringer Produktion oder eine hohe Anpassbarkeit geht, glänzt AM wirklich. Wir sehen, dass Unternehmen wie GE Aviation, Airbus und Boeing wesentliche Teile für Verkehrsflugzeuge herstellen. In einem Beispiel ein in Colorado ansässiges StartupBoom Supersonic, ein Überschall-Passagierflugzeug, hat seinen Prototyp eines XB-1-Überschallflugzeugs vorgestellt.
Das Flugzeug verwendet gedruckte Teile für die Triebwerkshardware, Umgebungskontrollsysteme und andere strukturelle Komponenten. Laut dem Team befinden sich mehr als 300 einzigartige gedruckte Teile in ihrem Überschallflugzeug.
Von diesen 300 Teilen sind 21 metallisch, hergestellt mit dem VELO3Ds Metall-3D-Drucktechnologien . VELO3D half Boom Supersonic bei der Herstellung einiger der kompliziertesten Titanteile des XB-1, einschließlich der Verteiler für das VBV-System Variable Bleed Valve, das überschüssige Luft aus dem Motorkompressor ausstößt.
Der Weg zur Herstellung von VBV-Verteilern mit herkömmlicher Bearbeitung, Schweißen oder Gießen ist kostspielig und zeitnah. Mit AM kann die Teileerstellung nur Wochen dauern, verglichen mit Monaten mit herkömmlichen Methoden. Dies ermöglichte es den Ingenieuren von Boom SupersonicErstellen Sie die gewünschte Teilegeometrie. Die erstellten Teile waren 40-mal haltbarer und 50% leichter.
AM-Teile werden voraussichtlich in diesem Jahr in mehr Prototypen und Verkehrsflugzeugen eingesetzt. Warum? Unternehmen können dank 3D-Druck die Kosten, das Gewicht und die Produktionszeiten ihrer Konstruktionen reduzieren. Dies ist eine einmalige Gelegenheit für Luft- und Raumfahrtingenieureund das zentrale Wertversprechen, das die Einführung von AM vorantreibt. Die meisten, wenn nicht alle Fälle auf der heutigen Liste konzentrieren sich auf diese Vorteile. Für Boom Supersonic plant das Unternehmen, seinen XB-1 in diesem Jahr zu testen.
3D-gedruckte Raketentriebwerkskomponenten stehen hinter der ersten privaten Mondmission
Die Gedanken bei Raketenlabor haben das Potenzial und die Anwendungen der 3D-Drucktechnologie konsequent gelobt. Als führender Anbieter von kommerziellen Satellitenstarts haben sie eine neuartige 3D-Drucktechnologie verwendet, um die Brennkammer, die Injektoren, die Pumpen und die Haupttreibstoffventile ihrer Flaggschiff-Rakete "Rutherford" herzustellenMotor.
Dubbed Electron Beam Melting EBM verwendet einen Hochleistungselektronenstrahl mit hoher Schmelzkapazität. Teile werden in einer vakuumgesteuerten Umgebung hergestellt, wodurch die Präzision maximiert wird. Das Endergebnis für Rocket Lab ist die Fähigkeit zur ErzeugungLeichte und unkomplizierte Raketentriebwerke. Mit ihren AM-Triebwerken werden Rocket Labs später in diesem Jahr a starten. CubeSat in die Mondumlaufbahn für die NASA . Das Unternehmen hat bereits 97 Satelliten mit seinen Fahrzeugen in die Umlaufbahn gebracht.
Möglicherweise können Sie dieses Jahr ein 3D-gedrucktes Auto in die Hände bekommen.
Abgesehen von seinem wilden Aussehen weist der Bugatti Bolide 2020 einige beeindruckende Zahlen auf. Das reine Hypercar hat 1.842 PS, eine 0-60-Zeit von 2,7 Sekunden und kann sich mit Blasen bewegen. 498 km / h 310 mph. Noch beeindruckender ist, dass das Auto ein unglaubliches Gewichts-Leistungs-Verhältnis von 0,67 kg / PS hat. Dies alles wird dank Bugattis neuem W16-Motor mit 1.850 PS und einem Trockengewicht des Fahrzeugs von nur ermöglicht. 1.240 kg 2,733 lbs. Das Hyperauto ist mit einer Vielzahl von Kohlefaser- und Titan-3D-Drucken im gesamten Fahrzeug versehen, um dieses Kunststück zu vollbringen.
Ohne die Haltbarkeit ihres Fahrzeugs zu beeinträchtigen, konnte Bugatti das Gewichts-Leistungs-Verhältnis seines Spezialfahrzeugs dramatisch verbessern. Der 3D-Druck in der Automobilwelt ist nichts Neues, aber die Industrie hat die Technologie nur langsam übernommenIm Jahr 2021 erwarteten wir, dass die Autohersteller AM für einzigartige Projekte einsetzen werden, für die nur geringe Produktionszahlen erforderlich sind.
Der Autohersteller Chevrolet enthält 75 gedruckte Teile in seinem Rennkorvetten hilft dem Unternehmen, Hunderttausende von Dollar zu sparen und die Fahrleistung zu verbessern. Sie werden AM auch 2021 in ihren Rennwagen einsetzen.
Während der Bolide ein Versuchsfahrzeug ist und nicht für den gewerblichen Verkauf bestimmt ist, kann 2021 Ihr Jahr sein, wenn Sie daran interessiert sind, ein 3D-gedrucktes Fahrzeug in die Hände zu bekommen. 1016 Industries wird in diesem Jahr sein erstes 3D-gedrucktes Ganzkörper-Kit vorstellen. Das in Miami ansässige Unternehmen wird Verbrauchern einen Prototyp eines 3D-gedruckten Ganzkörper-Kits für den McLaren 720S anbieten.
Fast jeder Teil des Äußeren des Supersportwagens ist 3D-gedruckt. Das Unternehmen hofft zu zeigen, wie mit AM Teile in erheblichem Umfang hergestellt werden können. Es muss jedoch noch festgestellt werden, ob 3D-gedruckte Karosserie-Kits langlebig genug sind, um der Leistung zu entsprechenDas Unternehmen plant, gedruckte Kits für eine Reihe von High-End-Fahrzeugen zu entwickeln.
Der 3D-Druck wird weiterhin zur Bewältigung der durch die Pandemie verursachten Herausforderungen in der Lieferkette eingesetzt.
Zu Beginn der COVID-19-Pandemie wurde Norditalien vom Virus heimgesucht. Krankenhäuser in der Region hatten Schwierigkeiten, die richtige Menge an medizinischen Hilfsmitteln und Hilfsmitteln für wichtige und lebensrettende Aufgaben zu haben. In einem Beispiel hatte ein Krankenhaus keinedie richtige Menge an Ersatzventilen für ihre Beatmungsgeräte. Das Krankenhaus hat beschlossen, mit der örtlichen 3D-Druckerei Isinnova zusammenzuarbeiten, um das Gerät für das Krankenhaus zurückzuentwickeln und in 3D zu drucken.
Die Ventile funktionierten und wurden sofort in Umlauf gebracht, um den unmittelbaren Mangel zu verringern und Leben zu retten. Dies ist eines von vielleicht Tausenden von Beispielen dafür, wie 3D-Druck zur Bekämpfung der Pandemie eingesetzt wird.
Es wurde auch zur schnellen Herstellung von Gesichtsschutzschildern, Freisprecheinrichtungen und Nasopharynxabstrichen für Virustests verwendet. Weit über 2000 Unternehmen und zahlreiche gemeinnützige Organisationen Es wurde dokumentiert, dass AM zur Unterstützung von Gemeinden und Krankenhäusern auf der ganzen Welt eingesetzt wird. 2021 wird diesen Trend fortsetzen.
Es wird weiterhin materielle Innovationen in den Bereichen Gesundheit und Wellness geben.
Experten gehen davon aus, dass die Gesundheits- und Wellnessbranche im Wert von 50 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021 eine Reihe von Fortschritten im 3D-Druck verzeichnen wird. Gelegentlich in Bezug auf AM übersehen, hat diese Branche dank des 3D-Drucks einige ihrer größten Veränderungen erfahren. AM erlaubtzur Hyperanpassung.
Forscher arbeiten an der Entwicklung von Methoden zum Drucken funktionierender Körperteile in der Zukunft. Beispielsweise werden menschliche Herzklappen derzeit in 3D gedruckt, obwohl noch keine in Menschen transplantiert wurden. Die Verwendung dieser Teile bei lebenden Menschen ist noch nicht abgeschlossenIn einiger Entfernung werden bereits andere Fortschritte genutzt.
Zum Beispiel wurde 3D-Druck verwendet um genaue Nachbildungen des Körperteils eines Patienten zu erstellen, die Chirurgen bei der Planung von Operationen verwenden können. Bei rekonstruktiven und plastischen Operationen können Implantate mithilfe von „Biomodellen“ für einzelne Patienten angepasst werden. . Und es gab signifikante Fortschritte bei 3D-Druckmethoden in Bereichen wie Pharmakologie und Zahnmedizin in den letzten Jahren.
Wir haben auch die Entstehung der Science-Fiction-Welt der 3D-gedruckten Organe gesehen. In diesem neuartigen Gebiet werden Biomaterialien zur Erzeugung von biologischem Gewebe verwendet. Allein in den letzten fünf Jahren haben Forscher Herzen, Lungen, Lebern, Hornhäute und sogar Menschen hergestelltHaut für Opfer. Obwohl es noch ein langer Weg ist, bis diese beim Menschen angewendet werden können, lässt die Technologie auf ein mögliches Ende der Organabstoßung und die Notwendigkeit von Organspendern hoffen.
Möglicherweise können Sie Ihr Essen in diesem Jahr sogar in 3D drucken.
Die Idee des 3D-Drucks von Lebensmitteln ist nicht neu. Die Technologie hat jedoch im Laufe der Jahre begonnen, den Verbrauchern günstigere und schmackhaftere Optionen zu bieten. Die meisten 3D-Lebensmitteloptionen funktionieren ähnlich wie das FDM-3D-Druckverfahren, bei dem Material extrudiert wirdSchicht für Schicht eine Build-Plattform. In diesem Fall ist das 3D-Druckobjekt essbar. Unternehmen wie Naural Machines und byFlow bieten Verbrauchern 3D-Druckmaschinen für Lebensmittel an, die intuitiv zu bedienen sind.
Wie etwas aus einem Science-Fiction-Film Benutzer legen "Lebensmittelfilamente" in eine Maschine und wählen das Gericht aus, das sie erstellen möchten. Sie können noch keinen Cheeseburger drucken, aber einfache Desserts und herzhafte geometrische Leckereien sind möglich. Halten Sie Ausschau nach mehrAM Essen Optionen in diesem Jahr.
Welche Branchen werden Ihrer Meinung nach 2021 am meisten von der additiven Fertigung profitieren?