增材制造和3D打印的前景令人鼓舞。早在2017年,托馬斯就增材制造的采購活動有所報道。盡管增材制造的基本技術是在1980年代開發的,但隨著進步的發展和價格的下降,其使用在最近幾年變得越來越普遍。到2020年,增材制造系統的采購活動將比2019年增長37.8%。據Statista稱, 到2025年,全球3D打印和服務市場預計將增長到近500億美元。
增材制造的機會與優勢
早期采用者使用增材制造技術來加快原型制作速度,并有助于零件的反向工程。隨著設計人員在增材制造過程中獲得更多經驗,該技術已成為許多定制金屬和塑料制造企業中的主要技術。
上市時間的靈活性和產品差異化
如今,增材制造技術的應用范圍已超出原型制造到最終零件和備件生產的范圍,因為它具有復雜性和性能優勢,而傳統方法,傳統機加工或成型工藝則無法實現。
NASA 在2013年進行的測試使工程師們相信,增材制造生產的噴油器是最終生產發動機和火箭零件的可行技術。借助增材制造技術,他們重新設計了發動機噴油嘴,使其僅包含兩個子組件,而不是115。航空航天是最早采用3D打印的行業之一,但這種情況仍在不斷變化。
增材制造可提高產品差異性,從而更好地滿足個人直接面向消費者的需求,而無需重新組裝。去年,有41%的專業組織使用3D打印來專注于加速產品開發。為了響應快速的市場需求,公司正在不斷發展其產品-近2000名3D打印專家提供了3D打印面罩,呼吸器,閥門等,以應對COVID-19大流行。
生態友好和高效的供應鏈
多年來,可持續性是改變消費者生活方式并推動供應鏈中的公司更加關注其對環境影響的價值。根據尼爾森(Nielsen)的預測,美國可持續發展市場今年的銷售額預計將達到1500億美元。面對氣候變化和全球競爭,許多制造商承諾提供對可持續性的支持,并將產品性能與對人類和環境的責任相結合。
可持續性可以成為成功因素。從增材制造的角度來看,其最大的優勢之一是可回收性。由于其有效利用資源和縮短供應鏈,它減少了環境足跡。
增材制造技術面臨的挑戰
更改為3D打印機的企業可能需要更少的人員和更少的開銷。但是 Gartner的研究發現,企業增材制造用戶中有63%的人將該技術用于原型制作,而只有21%的企業將其用于其他技術無法制造的產品。根據德勤的說法,在某些情況下,“工程師僅使用3D打印機來測試閑置的好奇心;在其他情況下,增材制造機器只是留在角落以收集灰塵。”
德勤(Deloitte)認為,這些統計數據表明,仍有一些因素阻止制造商將增材制造技術集成到常規制造流程中,并且仍然存在諸如設計,功能和IT等技術挑戰。
該3D打印的發展取得了非凡的。盡管3D打印已在航空航天,醫療和汽車等許多行業中用于快速原型制作,但用于制造大型,復雜產品的技術仍需要工作才能獲得廣泛采用。添加劑制造商有機會與化學公司合作,以加快新材料的開發。例如,沒有關于增材制造材料的機械和熱性能的通用標準集。德勤建議,制定全球定義的標準必須優先考慮增長,例如某些行業的“某些材料和零件的耐火性”。
盡管現代工廠已朝著車間數字化邁出了一步,但數字化轉型的范圍應涵蓋整個業務和供應鏈。數字化數據可以幫助解決任何質量問題,并更好地了解增材制造材料的性能。由于增材制造仍然是一項新興技術,并且主要從經濟優勢出發,因此德勤(Deloitte)這樣的專家建議,尚無與產品和質量保證相關的技術。
競爭今天的新商機
增材制造可用于許多行業,包括汽車,教育,軍事甚至食品制造業。它在改變各種制造方法方面發揮著作用,并真正改變了行業和經濟。
Protolabs是3D打印,CNC加工,注塑和鈑金制造公司。去年,在COVID-19大流行之后,Protolabs(及許多其他制造商)迅速合作為客戶生產新的醫療用品。
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基于果蔬原料的食品3D打印技術及其應用