Sie wissen es. Sie haben davon gehört. Und vielleicht lieben Sie es sogar. Natürlich sprechen wir über 3D-Druck. In den letzten Jahren haben wir die störende Kraft des 3D-Drucks gesehenJetzt, während der aktuellen globalen Krise, haben wir gesehen, wie äußerst nützlich 3D-Druck sein kann.
Sie haben es immer und immer wieder gehört. Der 3D-Druck wird die Welt verändern und vielleicht haben Sie das Gefühl, diese große Revolution im 3D-Druck verpasst zu haben. Wir sind hier, um Ihnen zu sagen, dass es um alles geht. Schauen Sie sich das andie Zahlen.
Im Jahr 2018 hatte die additive Fertigungsindustrie eine magere, aber beeindruckende Marktgröße. 8 Milliarden US-Dollar . Bis 2026 wird jedoch erwartet, dass diese Branche dank ihrer jährlichen Wachstumsrate von etwa 51 Milliarden US-Dollar expandiert. 24-26% jedes Jahr. Aber warum? Wie bereits erwähnt, stört der 3D-Druck nahezu jede große Branche, und wir haben noch nicht einmal das volle Potenzial erkannt.
Die additive Fertigung schlägt Wellen in den Bereichen Gesundheitswesen, Modedesign, Lebensmittel, Luft- und Raumfahrt sowie Automobilindustrie, um nur einige zu nennen. Der 3D-Druck bietet diesen Branchen die Möglichkeit, Prototypen zu erstellen, Ersatzteile herzustellen und sogar voll funktionsfähige Teile herzustellenein Bruchteil der Zeit und Kosten.
Vyomesh Joshi, Präsident und CEO von 3D Systems teilte seine Begeisterung für den 3D-Druck in der Branche Bewertung: „Für mich ist es erstaunlich, auf mehr als eine Generation der Fertigung zurückzublicken, um zu sehen, welchen Wert der 3D-Druck für den Fertigungsprozess hat. Was als Wegbereiter für das Prototyping begann, findet jetzt seinen Platz in Produktionsumgebungen. 3DDie Produktion ist wirklich real. Heute werden Millionen von „unsichtbaren“ Teilen gedruckt: Opferwerkzeuge, die nie das Licht der Welt erblicken. Hunderttausende von Dentalmodellen werden jährlich hergestellt. “
„Wir sehen, dass in der additiven Fertigung Teile mit hervorragenden Eigenschaften aus Metalllegierungen oder Industriekunststoffen hergestellt werden. Der Fortschritt des vergangenen Jahres positioniert die 3D-Druckindustrie für schrittweise, absichtliche digitale Innovationen, basierend auf den vier Säulen des Fortschritts: Produktivität, Haltbarkeit, Wiederholbarkeit und Gesamtbetriebskosten. ”
Was ist mit dem Bau?
Eine Branche, die bei der Erörterung der Störung der additiven Fertigung gelegentlich übersehen wird, scheint die Bauindustrie zu sein. Einige der dramatischsten Veränderungen in der Branche in den letzten drei bis fünf Jahren sowie Innovationen sind jedoch darauf zurückzuführenadditive Fertigung. Wie bereits erwähnt, 3D-Druck ermöglicht die Herstellung von Produkten in einem schnellen und kostengünstigen Verfahren. Dies hat die Tore für neue Bauweisen sowohl auf kommerzieller als auch für Verbraucherseite, bessere Bautechniken und noch sicherere Bauweisen geöffnet.
Als schnelle Auffrischung ist additive Fertigung der Prozess der Herstellung dreidimensionaler fester Objekte aus einer digitalen Datei. Wenn Sie einen einfachen FDM-3D-Drucker besitzen, sind Sie mit diesem Prozess wahrscheinlich sehr vertraut. Sie wählen oder entwerfen ein Modell ineine 3D-Modellierungssoftware und senden Sie die Datei an Ihre angegebene 3D-Drucker . Mit einem Filament, in diesem Fall Thermoplast, druckt Ihr Drucker Ihr Modell langsam Schicht für Schicht, indem er den schnell trocknenden Thermoplast schmilzt. Obwohl es verschiedene Variationen dieses Druckverfahrens und verschiedene Materialien gibt, ist die additive Fertigung in der Konstruktionnicht viel anders. Die Leute sind gespannt auf die kommenden Veränderungen.
As erwähnt in einem Blogbeitrag von Evok Advertising: „Jeder Teil eines Bauprojekts wird speziell auf die Bedürfnisse des Endbenutzers und die Landbeschränkungen zugeschnitten, auf denen gebaut wird. Manchmal wird ein besonders geformtes Teil und ein 3D benötigtDer Drucker macht die Herstellung einfacher und kostengünstiger. Einige Ingenieure schätzen, dass durch die Verwendung dieser Technologie die Kosten für den Bau eines Hauses um 50% gesenkt werden, da die Kosten für Baumaterialien gesenkt und die Arbeitskosten gesenkt werden. “
Heute werden wir untersuchen, wie additive Fertigung die Baubranche verändert, und untersuchen, wie diese Änderungen in eine Stadt in Ihrer Nähe gelangen können.
3D-Druck schafft einen völlig neuen Konstruktionsprozess
Wenn Sie sehen, dass ein Unternehmen 3D-Druck verwendet, um eine Reihe nützlicher und beeindruckender 3D-Druckprojekte zu erstellen, sind Sie bei einem kreativen Unternehmen genau richtig. MX3D . Das kreative niederländische Unternehmen nutzt den faszinierenden Prozess des 3D-Metalldrucks und der Robotik, um eine voll funktionsfähige Struktur für öffentliche und kommerzielle Projekte zu schaffen. Mit dem Ziel, „die dreidimensionalen festen Objekte aus einer digitalen Datei einzuführen“, den MX3DDas Team plant, die konstruktive Kraft der additiven Fertigung in unseren Wohnräumen, bei Bauprojekten auf der ganzen Welt und sogar bei Projekten auf anderen Planeten zu nutzen.
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Eines der coolsten Projekte, das das Team zusammengestellt hat, ist die MX3D-Brücke. Kurz gesagt, das Team druckte eine voll funktionsfähige Edelstahlbrücke über den Oudezijds Achterburgwal, einen der ältesten und berühmtesten Kanäle im Zentrum von Amsterdam. Der FußgängerDie Brücke ist 12 Meter lang und verfügt über ein atemberaubendes futuristisches Design. Für den Bau der Brücke verwendete das Team zwei Industrieroboter. Jeder der automatisierten Roboter war dafür verantwortlich, die Seite der Brücke zu drucken, die sich schließlich in der Mitte traf.
Abgesehen von dem innovativen Bauprozess arbeitete das MX3D-Team mit mehreren Mathematikern, IoT-Spezialisten und führenden 3D-Druckexperten zusammen, um das Projekt abzuschließen. As vom Team beschrieben „Der einzigartige Ansatz ermöglicht es uns, starke, komplexe und anmutige Strukturen aus Metall in 3D zu drucken. Ziel des MX3D Bridge-Projekts ist es, die potenziellen Anwendungen der mehrachsigen 3D-Drucktechnologie aufzuzeigen.“
Es könnte in naher Zukunft eine Zeit kommen, in der Bauprojekte in einer Großstadt einfach mit wenig bis gar keiner menschlichen Hilfe in 3D gedruckt werden. Neue Technologien wie künstliche Intelligenz 5G-Technologie und das Internet der Dinge könnte dies in den nächsten fünf Jahren ermöglichen.
Wir werden kommerzielle Websites in 3D drucken
Dubai ist bekannt für die Akzeptanz neuer Technologien. Dubai Future Foundation hat in diesem Jahr einen Rekord gebrochen und das weltweit erste 3D-gedruckte Geschäftshaus geschaffen. In naher Zukunft könnten Büros, Bibliotheken und sogar Coffeeshops 3D-gedruckt werden. Die Baumaßnahmen des DFF 6 Meter hoch , 36,5 Meter lang und ungefähr 12,1 Meter breit . Das Projekt wurde mit nur einem 3D-Drucker abgeschlossen. Die Erstellung des eigentlichen Drucks dauerte 17 Tage und die Erstellung ca. 3 Monate. 50% weniger Arbeitskräfte als in Ihrem traditionellen Gebäude. Noch mehr, sie haben verwendet 60% weniger Abfall für den Bau.
Projekte wie diese sind hervorragende Beispiele dafür, wie wir die Städte um uns herum aufbauen können. "Dass wir gezeigt haben, wie Materialkosten und umweltschädliche Nebenprodukte, die während des Bauprozesses entstehen, drastisch gesenkt werden können, ist ein Beweis für Dubais PionierarbeitEinstellung zu zukunftsorientierten, nachhaltigen Lösungen, die die Position des Emirats als Prüfstand für neue Ideen und Heimat eines Innovationsgeistes stärken. Wir sind demütig über diese Auszeichnung und freuen uns darauf, die Zukunft von weiterhin mitzugestaltenunsere Nation," sagt Khalfan Belhoul, CEO der Dubai Future Foundation.
Wir werden bessere Konstruktionsmethoden haben
Wenn Sie in den letzten Jahren etwas gelernt haben, sind Daten so gut wie Gold. Tools, die auf maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz basieren, haben es Menschen ermöglicht, bessere Entscheidungen zu treffen. Jetzt können wir mehr denn je riesige Mengen betrachtenMit diesen neuen Technologien können wir noch präziser konstruieren. Aufgrund einiger der einzigartigen Merkmale des 3D-Drucks können Entwickler sogar optimierte atypische Entwurfsstrukturen erstellenum dem Geschmack eines Individuums zu entsprechen oder einfach in einer Umgebung zu arbeiten.
Die Technische Universität Eindhoven hat 3D-gedruckte Häuser entwickelt, die wie etwas von aussehen eine fremde Welt . Die konkreten 3D-gedruckten Häuser bieten alle Annehmlichkeiten, nach denen Sie sich in einem Standardhaus sehnen, und mehr. Die Designs von Häusern können an die Bedürfnisse einer Person oder Familie angepasst werden. Die Hyperanpassung bietet Menschen die Möglichkeit, ihr Zuhause zu gestaltenTräume.
3D-Druck könnte das Bauen viel sicherer machen
Bauarbeiten können eine sehr gefährliche Aufgabe sein. Laut OSHA ist 1 von 5 Todesfällen pro Jahr mit dem Bau verbunden. Obwohl sich die Bauweisen und -praktiken verbessern, wurde erst 2018 der Tod von Bauarbeitern erklärt. 47% von allen tödlichen Arbeitsunfällen in den USA. 33,5% 11% der Todesfälle sind auf Stürze zurückzuführen, weil sie von einem Gegenstand getroffen wurden. 8,5% werden durch Stromschläge verursacht, während 5,5% wird von Personen verursacht, die sich zwischen einem Objekt befinden.
Additive Fertigung könnte das Bauen viel sicherer machen. Wie in diesem Artikel erwähnt, erfordert der 3D-Druck eines Gebäudes möglicherweise nur sehr wenig Personal. Fügen Sie Robotik hinzu, um die gefährlicheren Aufgaben zu erledigen, und Sie könnten baubezogene Verletzungen drastisch reduzierenKurz gesagt, additive Fertigung könnte das Leben von Bauarbeitern viel einfacher und sicherer machen.
3D-Druck macht den Bauprozess viel billiger
Wir haben im gesamten Artikel mehrfach darauf hingewiesen, dass der 3D-Druck den Bauprozess erheblich vereinfacht. In erster Linie trägt der 3D-Druck dazu bei, die Materialverschwendung auf verschiedene Weise zu reduzieren. Wenn Sie ein 3D-gedrucktes Bauprojekt übernehmen, das Sie verwendendie genaue Menge der benötigten Materialien, anstatt herkömmliche Methoden wie die Bestellung in großen Mengen zu verwenden. Darüber hinaus können Baumaterialien leichter recycelt und für ein anderes Projekt wieder verwendet werden.
Für ein Projekt ist weniger Personal erforderlich, wodurch die Personalkosten gesenkt werden. Grundsätzlich werden Unternehmen aufgrund der Reduzierung von Verletzungen, Zeit und Materialkosten einen dramatischen Anstieg ihrer Gewinne verzeichnen. Der Nachteil dabei ist, dass letztendlich wenigerMenschen werden benötigt, um ein Bauprojekt abzuschließen.
3D-gedruckte erschwingliche Häuser für alle
Eine weitere offensichtliche Auswirkung der additiven Fertigung im Baugewerbe ist der Bau von Häusern. Es gibt weltweit mehrere Startups, die die Möglichkeiten des 3D-Drucks nutzen, um innerhalb von 24 Stunden oder weniger bewohnbare Häuser zu bauen. Der weltweit führende Winsun 3D hat sogar ein entwickeltMethode zum Erstellen von 3D-gedruckten Häusern aus recycelten Materialien. Diese 3D-gedruckten Häuser sind langlebig und gelegentlich beweglich. Dies ermöglicht es denjenigen, die ihr Haus an ihren nächsten Standort verlegen möchten. Günstigere Kosten und schnellere Bauzeiten öffnen die Türen für mehr Häusermehr Menschen einschließlich Obdachloser.
Es gibt kein besseres Beispiel dafür als im Neue Geschichte , ICON-Verbundprojekt im ländlichen Mexiko. Neue Geschichte , die gemeinnützige Organisation, die das Projekt leitet, hat eine einfache Aufgabe: Sie nutzt die neue Kraft des 3D-Druck-Konstruktionsprozesses, um Familien mit niedrigem Einkommen und Menschen, die in schrecklichen Umgebungen leben, erschwinglichen Wohnraum zu bieten.Das Team der Zusammenarbeit hat eine ganze Nachbarschaft von 3D-gedruckten Häusern gebaut. Die Herstellung jedes Hauses dauert weniger als 24 Stunden. 500 Quadratfuß komplett mit fertigen Dächern, Fenstern und Innenräumen.
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Das New Story-Team begrüßt die revolutionäre Kraft der additiven Fertigung voll und ganz. “Die Herausforderung, der wir uns stellen müssen, ist enorm: Weltweit leben mehr als eine Milliarde Menschen ohne sicheren Schutz. Um diese Zahl zu verringern, müssen wir skalierenup muss sich ändern “ sagt das New Story Team.
„Der Bau von 3D-gedruckten Häusern ist schneller und bietet das Potenzial für qualitativ hochwertigere und erschwinglichere Häuser als der derzeitige Industriestandard. In Zusammenarbeit mit ICON ist es unser Ziel, diejenigen zu unterstützen, die Häuser für Familien bauen, die ohne Obdach leben - Regierungen undgemeinnützige Organisationen - um ihre beste Arbeit zu leisten “
3D-Druckhäuser werden in naher Zukunft noch häufiger und bieten Menschen aller Klassen die Möglichkeit, ein Haus zu besitzen. Unternehmen mögen haus.me erstellt haben 3D gedruckte Häuser das sieht aus wie etwas Frisches aus einem futuristischen Ikea-Katalog. Diese atemberaubenden Häuser ermöglichen es den Bewohnern, in ihrem eigenen nachhaltigen Zuhause vollständig vom Stromnetz zu leben. Würden Sie jemals in einem 3D-gedruckten Haus leben?
3D-Druck darüber hinaus
Der 3D-Druck in der Welt des Bauens befindet sich noch in einem frühen Stadium, aber die Branche selbst entwickelt sich rasant weiter. Dennoch müssen wir noch einige Hürden überwinden, bevor wir ganze Städte und vielleicht sogar drucken könnenStädte. Eine der größten Einschränkungen besteht darin, dass Konstruktionsdrucker dazu neigen, jeweils nur ein Material zu verwenden.
Aus diesem Grund sind möglicherweise mehrere Drucker oder andere Arbeitskräfte außerhalb des Unternehmens erforderlich, um ein Projekt abzuschließen. Umso mehr muss die Bauindustrie noch einen wirtschaftlich tragfähigen Weg finden, um massive Strukturen auf Stadtebene zu drucken, wie Sie es für die Erstellung eines massiven benötigen würden. 3D-Drucker Trotzdem ist die Welt des 3D-Druckbaus aufregend. In den nächsten fünf Jahren könnten Sie in Ihrer eigenen 3D-Druckstruktur leben. Würden Sie?