Bazı gözlemciler tarafından “dijital çağ için bir sanayi devrimi” olarak nitelendirilen hızlı üretim, bir süredir imalat sanayinin yüzünü değiştiriyor. Pek çoğu, 3D baskı teknolojisinin tasarım ve üretimi demokratikleştirdiğini, daha erişilebilir ve ölçek ekonomisine daha az bağımlı hale getirdiğine inanıyor. Geleneksel üretim yöntemleri, genellikle ürün geliştirme söz konusu olduğunda, daha küçük şirketlerin ve bireylerin genellikle piyasadan fiyatlandırıldığı anlamına gelen engelleyici takım maliyetleri ile gelir. 3D baskı bir oyun değiştirici olarak kabul edildi ve işletmelerin daha önce düşünülemez olan üretim ilerlemeleri yapmalarını sağladı.

Burada Freshome'da 3D baskı süreciyle ilgileniyoruz ve imalat endüstrisinde devrim yaratan bu yıkıcı teknoloji hakkında daha fazla şey öğrenmek istiyorduk. Neyse ki, alandaki bir uzman, bazı sorularımızı yanıtlamak için hazırdı. Dr Phil Reeves, Avrupa, Kuzey Amerika, Orta Doğu, Uzak Doğu ve Avrupa çapında geniş bir müşteri yelpazesi ile çalışan İngiltere merkezli bir katkı maddesi üretim (AM) ve 3D baskı danışmanlığı ve araştırma firması olan Econolyst Ltd'de Yönetici ve Prensip Danışmanıdır. Afrika. Dr Reeves, gelecekteki iş ve teknoloji stratejisi ve teknoloji kullanıcılarına, AM'ın benimsenmesinin ticari faydaları hakkında ilave üretim sistemleri satıcılarına tavsiyede bulunur.

Tam 3D baskı nedir?

3D baskı, 3 boyutlu bilgisayar verilerinden somut ürün üreten bir dizi yeni teknolojiyi tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Yaklaşım, 3B bölümü tamamlanana kadar, 2 katmanlı malzeme katmanlarını katman katmanları ile birbirine bağlayarak çalıştığı için, endüstride genellikle “Katkılı Üretim” olarak adlandırılmaktadır.

3D baskı zaten 20 yıldan fazladır, o zaman hangi ilerleme kaydedilmiştir?

Erken 3D Baskı makineleri, yalnızca ürün geliştirme sırasında kullanılan Hızlı Prototipleme (RP) modellerini yapmak için kullanıldı. Bu erken RP modelleri çok sınırlı bir güce sahipti ve genellikle haftalar hatta üretim günlerinde deforme olurlar veya bozulurlar. Ancak, yalnızca bir ürünün şeklini veya biçimini değerlendirmek için kullanılmakta oldukları göz önünde bulundurulduğunda, o zaman kabul edilebilirdi.

Teknoloji olgunlaştıkça, bizim için mevcut olan malzeme yelpazesi artmış ve bununla birlikte mekanik özellikler ve uzun ömürlülükte gelişmeler olmuştur. Şimdi titanyum veya altın gibi metaller, ABS, Naylon ve polikarbonat gibi polimerler veya alüminyum veya zirkonyum gibi seramikler üretebiliriz.

Paralel olarak, teknolojiler daha büyük ve hızlı hale geldi ve hacim üretimi açısından daha üretken ve daha ekonomik hale geldi. Ortopedik implantlar, dental kapaklar ve kronlar, işitme cihazları, cep telefonu kılıfları, protez uzuv kapakları ve ev iç ürünleri gibi alanlarda ana akım üretim uygulamalarına teknolojiyi yönlendiren malzeme uygunluğu ile artan üretkenlik üzerindeki bağlantıdır.

İç baskı sektöründe 3D baskı teknolojisi nasıl kullanılıyor?

İlginç bir şekilde, evdeki iç mekanlar 3D Baskı'nın gerçekten prototip yapmak yerine ürünleri üretmek için kullanıldığı ilk uygulamalardan biriydi. Milyonun başlangıcında, üniversitede RP teknolojilerine maruz kalan bazı genç yaratıcı tasarımcılar, lamba armatürleri ve meyve kaselerinden, mobilya ve sanattan 3D baskılı iç ürünler satan işletmeler kurmaya başladı.

Muhtemelen en etkili oldu Janne Kyttanen Yaratılış Özgürlüğü Janne, 3 boyutlu baskının gücünü bir iş sağlayıcısı açısından anladı. Daha önce düşünülemez olan, takımda herhangi bir ön sermaye yatırımı gerektirmeden, geometrik olarak karmaşık ürünler satan bir şirket kurabildi. İnternetten ürünler üretmeden hemen önce satmayı başardı ve RP endüstrisine hizmet vermek için 3D baskı teknolojisine yatırım yapmış olan üçüncü taraf şirketlerin talep ettiği küçük partiler elde etti.

Materialize MGX gibi diğer şirketler kısa süre içinde 3D baskılı iç ürünleri birçok tasarımcıdan toplamaya ve daha geleneksel iç perakendeciler aracılığıyla pazarlamaya başladı. Future Factories'teki Lionel Dean gibi diğer 3D baskı ürün tasarımcıları, 3D baskı ürünlerini pazara sunmak için kanallarını kullanarak İtalya'daki Kundalini aydınlatma gibi mevcut iç mekan üreticileriyle işbirliği yaptı.

Ve mimarlar tarafından nasıl kullanılıyor?

Şu anda 3D baskı mimarlar için hala hızlı bir prototip oluşturma aracıdır. Giderek daha fazla mimar, 2D Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) yazılımından 3D CAD yazılımına geçtikçe, 3D CAD ve 3D baskı arasındaki bağlantıdan yararlanabildiler. Mimarlar düzenli olarak, 3D baskıyı topolojik tarama ve uydu verileriyle birleştirerek mümkün olan çok ayrıntılı bina, iç mekan, 3D site planı ve yeniden yapılanma için tüm ana planlarını üretiyorlar. Google Earth’ten belirli bir coğrafi bölgedeki verileri ayıklamak bile mümkündür ve 3D bunu master planlamaya yardımcı olarak yazdırır.

Şu anda D-Shape gibi inşaat endüstrisi için özel olarak 3D teknolojilerini geliştiren bazı şirketler görüyoruz.D-şekli, geri dönüştürülmüş mermer tozu veya kumu kullanarak, malzemeye bir bağlayıcı atmak suretiyle birleştirilen büyük ölçekli bir 3D baskı sistemi geliştirdi. D-Shape şimdi gazebos, büfeler, park bankları ve mobilya gibi nispeten büyük (yaklaşık 5M yüksek) mimari ürünler üretmektedir. Diğer araştırma grupları, tüm binaların üretimi için 3D baskıyı daha fazla ölçeklendirmeye bakıyorlar, ama bence bu, belki de bir gerçektir.

Pazar eğilimleri ve tüketici beklentileri ne ölçüde 3D baskıyı kullanıyor?

Şu anda 3DP'nin çevresinde çok fazla ilgi ve hype var. Bir yandan bu iyi bir şey. Bununla birlikte, diğer taraftan, teknolojinin yeteneklerini aşmamak için dikkatli olmalıyız. Teknoloji daha stilistik ve bireysel cep telefonu kılıfları için pazar gibi bazı pazar trendlerine cevap vermede çok iyiydi. Teknoloji, çevrimiçi bilgisayar oyunlarını ve sosyal ağdaki büyümeye de yanıt verdi, böylece çevrimiçi oyun karakterleri ve avatarların somut ama kişiselleştirilmiş ürünlere dönüşmesini sağladı.

Ancak, süreç ekonomik ve maddi yetenekleri açısından hala sınırlamalar vardır. Bir gün 3D baskı, evde, hatta tencere ve tavalar, çamaşır makineleri, duşlar veya TV uzaktan kırılmış parçalarına neredeyse her şeyi basabilecek bir beklenti var. Gerçek şu ki, bu tür sistemlerden yıllardır uzaktayız. Ancak, temel oyuncak, oyun ve meraklıların imalatına uygun tüketici pazarına yönelik nispeten basit sistemlere sahibiz.

Tasarım ve üretim süreçlerinde 3D baskının etkisi nedir?

3D baskının en önemli özelliklerinden biri, karmaşık geometrileri, hiç bir maliyet cezası olmadan, az miktarda üretme kabiliyetidir. Aslında, 3D baskı genellikle plastik enjeksiyon kalıplama gibi geleneksel süreçleri kullanarak üretmek imkansız ürünler yapmak için kullanılır. Tasarımcılar bu geometrik esnekliği daha büyük ve daha fazla ürün farklılaşması sağlayarak sömürüyorlar. Sonuçta, hiçbir 3DP ürününün aynı olması gerekmiyor.

Bu tek birim parti üretimi, üretim topluluğuna da itici bir araçtır. Geçmişte üretim ekonomisi her zaman, kalıp araçları gibi sabit varlıkların maliyetlerini karşılamak için yeterli bileşenler üretmeye dayanıyordu. Ancak kalıp araçlarına olan ihtiyacı bir kez ortadan kaldırdığınızda, ekonomik model önemli ölçüde değişmektedir.

3D baskı süreci, tedarik zinciri söz konusu olduğunda bazı gerçek faydalar sunar. Bu faydaları açıklayabilir misiniz?

3D baskı sadece kalıplama, döküm veya talaşlı imalat işlemlerinin yerini almak için kullanılan yıkıcı bir teknoloji değildir. Şirketlerin tedarik zincirleri hakkında daha farklı düşünmelerini ve daha da önemlisi değer zincirini ve müşterileri ile işlerinde etkileşimde bulunmalarını sağlayan bir teknolojidir. Bu değer zincirinde 3D baskının uygulanmasından kaynaklanan altı ana fayda vardır.

• Dijital ve aletsiz üretim - spesifik coğrafi, demografik veya sosyal eğilimleri desteklemek için ürün varyansının artmasını ve daha küçük ekonomik parti üretimini mümkün kılar
• Tasarım özgürlüğünden yararlanma - maliyetin düşük olması durumunda, artan miktarda geometrik karmaşıklığa sahip ürünlerin üretimini mümkün kılmak
• Ürün kişiselleştirmesini etkinleştirme - bireyselleştirilmiş ürünleri gerçekleştirmek için düşük hacimli üretimi karmaşık boyuttaki parti boyutlarında birleştirmek
• Perakendede yeni deneyimler sunmak - sezgisel yazılım araçlarına veya 3D taramaya çevrimiçi veya mağazadan erişerek ürün tasarım deneyiminde tüketiciyi buluşturmak
• Gelişmekte olan pazarlara hitap etmek - yaşlanma ve değişen nüfus için ürün kişiselleştirmeyi perakende erişilebilirlik ile birleştirmek
• Tedarik zincirinin yeşillendirilmesi - stok tutmanın azaltılması, ambalaj atığının azaltılması, lojistiğin azaltılması ve üretimin azaltılması

Aslında, 3D baskı tüketiciyi zincirin hem arka ucuna hem de ön ucuna koyarken tedarik zincirini tamamen yeniden yönlendirebilir. Tüketiciler, ilk ürün tasarımına katılabilirler ya da ödeme değişiminden sonra ürünlerle talep üzerine sipariş verebilirler. 3D baskı hem çevik tepki veren bir tedarik zincirini hem de yalın olanı sağlayabilir - buna yasal üretim denir.

3D baskının maddi sınırlamaları nelerdir ve bu sınırlamaların üstesinden gelmek için ne gibi ilerlemeler kaydedilmiştir?

Söylediğimiz gibi, hala malzeme kısıtlamalarımız var. Bazıları fiziksel, bazıları ekonomik, bazıları estetik ve bazıları çevresel. 3D baskı işlemleri, kalıplanmış plastiklerin veya katıdan işlenmiş metal parçaların mekanik özelliklerini elde etmek için hala mücadele etmektedir. Ancak, dünya çapındaki laboratuarlarda ve üniversitelerde malzeme çeşitliliğini genişletmek ve zaten sahip olduğumuz şeyleri geliştirmek için pek çok çalışma var.

Ayrıca, hammadde maliyetini azaltan malzeme tedarik zincirine giren daha fazla şirket görüyoruz. Bu da tabii ki üretilen nihai parçaların ekonomisini etkiliyor. Aynı zamanda, daha iyi renk tanımı ve şeffaflığı görüyoruz, parçaların estetiğini geliştiriyor ve Nylon 11 gibi yeşil polimerler ve yağdan ziyade bitkilerden elde edilen PLA gibi daha sürdürülebilir malzemelerle birlikte. Gitmemiz gereken çok yol var ama hızlı hareket ediyor ve doğru yönde ilerliyoruz.

3D baskının ana akım teknolojisi haline gelmesinin ana engelleri nelerdir?

Malzemelerin bir sorun olduğu söylendi, ancak bu ürün tasarımı ile bir ölçüde azaltılabilir.Üretimin 3D baskı makineleri ve malzemeleri nispeten pahalı ve nispeten yavaş olduğundan, üretimleri parçaların seri üretim teknikleriyle üretilenlerden daha pahalıya mal olması nedeniyle ekonomi de bir sorundur. Ancak, malzeme fiyatları düştükçe ve verimlilik arttıkça, 3D baskı ekonomisi daha kabul edilebilir hale gelir.

Diğer ana sınırlama bilgidir. Pek çok şirket, 3D baskının nasıl kullanılacağını veya değer zincirinin içinde nereye yerleştirileceğini anlamıyor. Mevcut üretim tedarik zinciri savunmasız hissediyor, ürün tasarımcıları geometrik faydaları nasıl kullanacaklarını tam olarak anlamadılar ve pazarlama fonksiyonlarının 3D baskıyı müşteri değer zincirine nasıl entegre edeceğini anlamak için mücadele ediyorlar. Sanırım bu, şirketlerin bu sorunları anlamalarına yardımcı olacak, teknolojileri değerlendirecek, iş durumunu geliştirecek ve değer akışına uygulanacak bir danışmanlık görevi görüyoruz.

Düşük maliyetli, taşınabilir masaüstü 3D baskı makinelerinin ortaya çıkışıyla, yakında bunları evimizde yaşayacağımızdan söz edildi. Bu senaryo ne kadar olasıdır?

Evimde iki tane 3D baskı makinem var ve çocuklarım onları seviyor. Ama sonra tekrar, bir girişimci muhtemelen garajda iki tuhaf tabut var. Cidden, ev 3D baskı ilgisi son birkaç yılda olağanüstü bir şekilde görülüyor; Son saydığımız zaman, dünyanın her yerinden 40'ın üzerinde şirket, düşük maliyetli, ev sahibi, tüketici yazıcıları ürettik. Çoğu, bir delikten erimiş polimerin aynı açık kaynaklı tasarımına dayanır, ancak bazıları başka yaklaşımlar kullanır. Geçen yıl yaklaşık 15.000 ev tipi yazıcı satıldı. Bu sayının bu yıl 60.000'e yakın olmasını bekliyoruz (belki daha fazlası). Yani her ev değil - henüz.

Şu anda çoğu ev tipi makine, teknoloji ile ilgilenen veya ürün tasarımıyla ilgilenen insanlar tarafından kullanılıyor. Daha fazla insanın hobilerini desteklemek için uzaktan kumandalı uçak parçaları yapmasına veya hatta özelleştirilmiş balıkçılık lures yapmasına destek olmak için satın aldığını görüyoruz. Eğitim perspektifinden harikalar - 3D yazıcıya, kakainel gıda boyamasına, sirke ve bikarbonat soda almaya ve en iyi “kazanan” volkan ev ödevi projesine sahip olursunuz.

3D baskıyı potansiyel bir iş yatırımı olarak araştırmak isteyen girişimcilere ne gibi tavsiyelerde bulunursunuz?

Pazarınızı bilmeniz, müşterilerinizi tanımanız ve becerilerinizi bilmeniz gerekir. Tedarik zincirinde, 3D basılı ürünleri tasarlama, çevrimiçi veya yüksek cadde üzerinde perakende satış yapma, başkalarının tasarım sürecine girmesine izin veren yazılım arayüzleri geliştirme, yeni materyaller oluşturma veya daha derin cepler için üretim kapasitesi oluşturma gibi birçok fırsat var. . Şirketler için, anahtar müşteri deneyimini ve teknolojinin değerini anlamaktır. Bazı şirketler için 3D baskı sessiz bir iş çıkarıcıdır ve şirketlerin hayatlarını kolaylaştırır. Diğerleri için, 3D baskı, ürünün varoluş sebebi olan “kanca”, farklılaştırıcıdır. Şirketler 3D baskının nasıl bir değer kattığını anladıktan sonra, bunları nasıl kullanacaklarını ve ne zaman kullanacaklarını anlamalılar, ancak bu başka bir hikaye.

Freshome, Dr Phil Reeves'e 3D baskı dünyasına dair uzman görüşleri için teşekkür etmek ister. Bu yazıda yer alan tüm görseller Yaratılış Özgürlüğü nezaketindedir.