Tá déantúsaíocht bhreiseánach, ar a dtugtar priontáil 3D freisin, ag forbairt i gcónaí le beagnach 35 bliain ó úsáideadh í go tráchtála. Úsáideann tionscail an aeraspáis, na ngluaisteán, na cosanta, an fhuinnimh, an iompair, an leighis, na fiaclóireachta agus an tomhaltóra déantúsaíocht bhreiseánach le haghaidh raon leathan feidhmeanna.
Leis an nglacadh chomh forleathan sin, is léir nach réiteach aonmhéide a oireann do chách é an déantúsaíocht bhreiseánach. De réir chaighdeán téarmeolaíochta ISO/ASTM 52900, titeann beagnach gach córas déantúsaíochta breiseánach tráchtála faoi cheann de sheacht gcatagóir próisis. Áirítear leo seo easbhrú ábhair (MEX), fótopolaiméiriú folctha (VPP), comhleá leaba púdair (PBF), spraeáil ceanglóra (BJT), spraeáil ábhair (MJT), taisceadh fuinnimh dhírithe (DED), agus lannú bileog (SHL). Anseo, tá siad sórtáilte de réir tóir bunaithe ar dhíolacháin aonaid.
Tá líon méadaitheach gairmithe tionscail, lena n-áirítear innealtóirí agus bainisteoirí, ag foghlaim cathain is féidir le déantúsaíocht bhreiseánach cabhrú le táirge nó próiseas a fheabhsú agus cathain nach féidir. Go stairiúil, is ó innealtóirí a bhfuil taithí acu ar an teicneolaíocht a tháinig príomhthionscnaimh chun déantúsaíocht bhreiseánach a chur i bhfeidhm. Feiceann an bhainistíocht níos mó samplaí de conas is féidir le déantúsaíocht bhreiseánach táirgiúlacht a fheabhsú, amanna luaidhe a laghdú agus deiseanna gnó nua a chruthú. Ní chuirfidh déantúsaíocht bhreiseánach ionad an chuid is mó de na foirmeacha traidisiúnta déantúsaíochta, ach beidh sé mar chuid de stóras cumais forbartha táirgí agus déantúsaíochta an fhiontraí.
Tá réimse leathan feidhmchlár ag déantúsaíocht bhreiseánach, ó mhicrishreabháin go tógáil ar scála mór. Athraíonn buntáistí a bhaineann le déantúsaíocht bhreiseánach de réir tionscail, feidhmchláir, agus feidhmíochta riachtanacha. Ní mór cúiseanna maithe a bheith ag eagraíochtaí chun déantúsaíocht bhreiseánach a chur i bhfeidhm, beag beann ar an gcás úsáide. Is iad na cinn is coitianta ná samhaltú coincheapúil, fíorú dearaidh, agus fíorú oiriúnachta agus feidhmiúlachta. Tá níos mó agus níos mó cuideachtaí á úsáid chun uirlisí agus feidhmchláir a chruthú le haghaidh olltáirgeadh, lena n-áirítear forbairt táirgí saincheaptha.
I gcás feidhmeanna aeraspáis, is fachtóir mór é an meáchan. Cosnaíonn sé thart ar $10,000 ualach 0.45kg a chur i bhfithis an Domhain, de réir Ionad Eitilte Spáis Marshall de chuid NASA. Is féidir le laghdú meáchain satailítí airgead a shábháil ar chostais lainseála. Taispeánann an íomhá atá i gceangal cuid miotail AM Swissto12 a chomhcheanglaíonn roinnt treoraithe tonnta i gcuid amháin. Le AM, laghdaítear an meáchan go dtí níos lú ná 0.08 kg.
Úsáidtear déantúsaíocht bhreiseánach ar fud an tslabhra luacha sa tionscal fuinnimh. I gcás roinnt cuideachtaí, is é an cás gnó maidir le húsáid a bhaint as AM ná tionscadail a athrá go tapa chun an táirge is fearr is féidir a chruthú san am is giorra. I dtionscal an ola agus an gháis, is féidir le codanna nó tionóil damáistithe na mílte dollar nó níos mó a chostas i dtáirgiúlacht chaillte in aghaidh na huaire. Is féidir le húsáid a bhaint as AM chun oibríochtaí a athbhunú a bheith thar a bheith tarraingteach.
Tá fréamhshamhail d’uirlis deisiúcháin píopaí eisithe ag monaróir mór córas DED MX3D. De réir na cuideachta, is féidir le píblíne damáistithe costas idir €100,000 agus €1,000,000 ($113,157-$1,131,570) in aghaidh an lae a ghearradh. Úsáideann an daingneán a thaispeántar ar an gcéad leathanach eile cuid CNC mar fhráma agus úsáideann sé DED chun imlíne na píopa a tháthú. Soláthraíonn AM rátaí arda taiscthe le dramhaíl íosta, agus soláthraíonn CNC an cruinneas riachtanach.
Sa bhliain 2021, suiteáladh cásáil uisce priontáilte 3T ar rig ola TotalEnergies sa Mhuir Thuaidh. Is gné ríthábhachtach iad seaicéid uisce a úsáidtear chun aisghabháil hidreacarbóin a rialú i dtoibreacha atá faoi thógáil. Sa chás seo, is iad na buntáistí a bhaineann le monarú breiseán a úsáid ná amanna luaidhe laghdaithe agus astaíochtaí laghdaithe 45% i gcomparáid le seaicéid uisce brionnaithe traidisiúnta.
Cás gnó eile le haghaidh monaraíochta breiseáin is ea laghdú ar uirlisí costasacha. D'fhorbair Phone Scope oiriúnaitheoirí digiscoping le haghaidh gléasanna a nascann ceamara do ghutháin le teileascóp nó micreascóp. Scaoiltear fóin nua gach bliain, rud a éilíonn ar chuideachtaí líne nua oiriúnaitheoirí a scaoileadh. Trí úsáid a bhaint as AM, is féidir le cuideachta airgead a shábháil ar uirlisí costasacha a chaithfear a athsholáthar nuair a scaoiltear fóin nua.
Mar is amhlaidh le haon phróiseas nó teicneolaíocht, níor cheart monarú breiseánach a úsáid mar mheastar gur rud nua nó difriúil é. Is chun forbairt táirgí agus/nó próisis déantúsaíochta a fheabhsú atá sé seo. Ba chóir go gcuirfeadh sé luach leis. I measc samplaí de chásanna gnó eile tá táirgí saincheaptha agus saincheapadh mais, feidhmiúlacht chasta, páirteanna comhtháite, níos lú ábhair agus meáchain, agus feidhmíocht fheabhsaithe.
Chun go mbainfidh AM a chumas fáis amach, ní mór aghaidh a thabhairt ar dhúshláin. I gcás fhormhór na n-iarratas déantúsaíochta, ní mór don phróiseas a bheith iontaofa agus in-athchruthaithe. Cabhróidh na modhanna ina dhiaidh sin maidir le huathoibriú bhaint ábhair ó chodanna agus tacaí agus iarphróiseáil. Méadaíonn uathoibriú táirgiúlacht freisin agus laghdaíonn sé an costas in aghaidh na coda.
Ceann de na réimsí is mó spéise ná uathoibriú iarphróiseála amhail baint púdair agus críochnú. Trí phróiseas olltáirgeadh feidhmchlár a uathoibriú, is féidir an teicneolaíocht chéanna a athdhéanamh na mílte uair. Is í an fhadhb atá ann ná gur féidir le modhanna uathoibrithe sonracha a bheith éagsúil de réir cineál, méid, ábhar agus próiseas na coda. Mar shampla, tá iarphróiseáil coróin fiaclóireachta uathoibrithe an-difriúil ó phróiseáil páirteanna inneall roicéad, cé gur féidir an dá cheann a dhéanamh as miotal.
Ós rud é go bhfuil páirteanna optamaithe do AM, is minic a chuirtear gnéithe níos forbartha agus bealaí inmheánacha leis. Maidir le PBF, is é an príomhsprioc 100% den phúdar a bhaint. Déanann Solukon córais uathoibríocha bainte púdair a mhonarú. D'fhorbair an chuideachta teicneolaíocht ar a dtugtar Smart Powder Recovery (SRP) a rothlaíonn agus a chreathaíonn páirteanna miotail atá fós ceangailte leis an pláta tógála. Rialaítear rothlú agus creathadh ag samhail CAD na coda. Trí na páirteanna a bhogadh agus a chroitheadh ​​go beacht, sreabhann an púdar gafa beagnach cosúil le leacht. Laghdaíonn an uathoibriú seo saothar láimhe agus is féidir leis iontaofacht agus in-atáirgtheacht bhaint púdair a fheabhsú.
Is féidir leis na fadhbanna agus na teorainneacha a bhaineann le baint púdair de láimh inmharthanacht úsáid AM le haghaidh olltáirgeadh a theorannú, fiú i gcainníochtaí beaga. Is féidir le córais bhaint púdair miotail Solukon oibriú in atmaisféar támh agus púdar neamhúsáidte a bhailiú lena athúsáid i meaisíní AM. Rinne Solukon suirbhé custaiméirí agus d’fhoilsigh sé staidéar i mí na Nollag 2021 a léirigh gurb iad an dá imní is mó ná sláinte cheirde agus atáirgtheacht.
Is féidir go dtógfaidh sé go leor ama púdair a bhaint de láimh as struchtúir roisín PBF. Tá cuideachtaí ar nós DyeMansion agus PostProcess Technologies ag tógáil córas iarphróiseála chun púdar a bhaint go huathoibríoch. Is féidir go leor páirteanna déantúsaíochta breiseán a luchtú i gcóras a athchruthaíonn agus a dhíbheann an meán chun an púdar breise a bhaint. Tá a chóras féin ag HP a deirtear a bhainfidh púdar as seomra tógála an Jet Fusion 5200 i 20 nóiméad. Stórálann an córas púdar neamhleáite i gcoimeádán ar leithligh le haghaidh athúsáide nó athchúrsála le haghaidh feidhmeanna eile.
Is féidir le cuideachtaí leas a bhaint as uathoibriú má chuirtear i bhfeidhm é ar fhormhór na gcéimeanna iarphróiseála. Cuireann DyeMansion córais ar fáil chun púdar a bhaint, chun dromchla a ullmhú agus chun péinteáil. Luchtaíonn an córas PowerFuse S na codanna, galaíonn sé na codanna réidhe agus díluchtaíonn sé iad. Soláthraíonn an chuideachta raca cruach dhosmálta le haghaidh páirteanna a chrochadh, rud a dhéantar de láimh. Is féidir leis an gcóras PowerFuse S dromchla cosúil le múnla insteallta a tháirgeadh.
Is é an dúshlán is mó atá roimh an tionscal ná tuiscint a fháil ar na deiseanna fíora a bhaineann leis an uathoibriú. Más gá milliún cuid polaiméire a dhéanamh, d'fhéadfadh próisis réitigh nó múnlaithe traidisiúnta a bheith ar an réiteach is fearr, cé go mbraitheann sé seo ar an gcuid. Is minic a bhíonn AM ar fáil don chéad rith táirgeachta i dtáirgeadh agus i dtástáil uirlisí. Trí iarphróiseáil uathoibrithe, is féidir na mílte cuid a tháirgeadh go hiontaofa agus go hin-athchruthaithe ag baint úsáide as AM, ach tá sé sainiúil don chuid agus d'fhéadfadh go mbeadh réiteach saincheaptha ag teastáil.
Níl baint ar bith ag AM leis an tionscal. Cuireann go leor eagraíochtaí torthaí taighde agus forbartha suimiúla i láthair a d’fhéadfadh a bheith ina gcúis le feidhmiú ceart táirgí agus seirbhísí. Sa tionscal aeraspáis, táirgeann Relativity Space ceann de na córais déantúsaíochta breiseán miotail is mó ag baint úsáide as teicneolaíocht DED dílseánaigh, a bhfuil súil ag an gcuideachta a úsáidfear chun formhór a roicéad a mhonarú. Is féidir lena roicéad Terran 1 ualach 1,250 kg a sheachadadh chuig fithis íseal an Domhain. Tá sé beartaithe ag Relativity roicéad tástála a sheoladh i lár 2022 agus tá roicéad níos mó, in-athúsáidte ar a dtugtar an Terran R á phleanáil acu cheana féin.
Is bealach nuálach iad roicéid Terran 1 agus R de chuid Relativity Space chun ath-shamhlú a dhéanamh ar an gcuma a d'fhéadfadh a bheith ar eitilt spáis sa todhchaí. Spreag dearadh agus optamú le haghaidh monaraíochta breise spéis sa fhorbairt seo. Maíonn an chuideachta go laghdaíonn an modh seo líon na gcodanna 100 uair i gcomparáid le roicéid thraidisiúnta. Maíonn an chuideachta freisin gur féidir léi roicéid a tháirgeadh ó amhábhair laistigh de 60 lá. Is sampla iontach é seo de go leor codanna a chomhcheangal in aon cheann amháin agus an slabhra soláthair a shimpliú go mór.
Sa tionscal fiaclóireachta, úsáidtear monarú breiseánach chun coróin, droichid, teimpléid druileála máinliachta, fiacla bréige páirteacha agus ailínéirí a dhéanamh. Úsáideann Align Technology agus SmileDirectClub priontáil 3D chun páirteanna a tháirgeadh le haghaidh ailínéirí plaisteacha soiléire teirmeafhoirmithe. Úsáideann Align Technology, monaróir táirgí brandáilte Invisalign, go leor de na córais fótopolaiméirithe i bhfolcadáin 3D Systems. In 2021, dúirt an chuideachta gur chóireáil sí breis is 10 milliún othar ó fuair sí ceadú FDA in 1998. Má bhíonn 10 ailínéir i gcóireáil tipiciúil othair, ar meastachán íseal é, tá 100 milliún páirt AM nó níos mó táirgthe ag an gcuideachta. Tá sé deacair páirteanna FRP a athchúrsáil toisc go bhfuil siad teirmea-shocraithe. Úsáideann SmileDirectClub an córas HP Multi Jet Fusion (MJF) chun páirteanna teirmeaplaisteacha a tháirgeadh ar féidir iad a athchúrsáil le haghaidh feidhmeanna eile.
Go stairiúil, ní raibh VPP in ann páirteanna tanaí, trédhearcacha a tháirgeadh le hairíonna neart lena n-úsáid mar fhearais ortadontacha. In 2021, d’eisigh LuxCreo agus Graphy réiteach féideartha. Ó mhí Feabhra, tá ceadú FDA ag Graphy le haghaidh priontáil dhíreach 3D ar fhearais fiaclóireachta. Má phriontálann tú iad go díreach, meastar go bhfuil an próiseas ó cheann ceann go ceann níos giorra, níos éasca, agus b’fhéidir níos saoire.
Forbairt luath a fuair go leor airde sna meáin ná úsáid na priontála 3T le haghaidh feidhmeanna tógála ar scála mór amhail tithíocht. Is minic a phriontáiltear ballaí an tí trí easbhrú. Rinneadh gach cuid eile den teach ag baint úsáide as modhanna agus ábhair thraidisiúnta, lena n-áirítear urláir, síleálacha, díonta, staighrí, doirse, fuinneoga, fearais, caibinéid agus cuntair. Is féidir le ballaí priontáilte 3T costas suiteáil leictreachais, soilsithe, pluiméireachta, duchtanna, agus aerálaithe le haghaidh téimh agus aerchóirithe a mhéadú. Tá sé níos deacra taobh istigh agus taobh amuigh balla coincréite a chríochnú ná le dearadh balla traidisiúnta. Is breithniú tábhachtach freisin é teach a nuachóiriú le ballaí priontáilte 3T.
Tá taighdeoirí ag Saotharlann Náisiúnta Oak Ridge ag déanamh staidéir ar conas fuinneamh a stóráil i mballaí priontáilte 3T. Trí phíobáin a chur isteach sa bhalla le linn na tógála, is féidir le huisce sreabhadh tríd le haghaidh téimh agus fuaraithe. Tá an tionscadal T&F seo suimiúil agus nuálach, ach tá sé fós i gcéim luath forbartha. Tá an tionscadal T&F seo suimiúil agus nuálach, ach tá sé fós i gcéim luath forbartha.Tá an tionscadal taighde seo suimiúil agus nuálach, ach tá sé fós sna céimeanna luatha forbartha.Tá an tionscadal taighde seo suimiúil agus nuálach, ach tá sé fós sna céimeanna luatha forbartha.
Níl formhór againn eolach fós ar eacnamaíocht phriontáil 3D ar chodanna foirgnimh nó ar réada móra eile. Baineadh úsáid as an teicneolaíocht chun roinnt droichid, scáthláin, binseáin pháirce agus eilimintí maisiúla a tháirgeadh d’fhoirgnimh agus don timpeallacht lasmuigh. Creidtear go mbaineann buntáistí na déantúsaíochta breiseáin ar scálaí beaga (ó chúpla ceintiméadar go roinnt méadar) le priontáil 3D ar scála mór. I measc na bpríomhbhuntáistí a bhaineann le húsáid déantúsaíochta breiseáin tá cruthanna agus gnéithe casta a chruthú, líon na gcodanna a laghdú, ábhar agus meáchan a laghdú, agus táirgiúlacht a mhéadú. Mura gcuireann AM luach leis, ba cheart a úsáideacht a cheistiú.
I mí Dheireadh Fómhair 2021, fuair Stratasys an 55% eile de Xaar 3D, fochuideachta de chuid an mhonaróra printéirí inkjet tionsclaíoch Briotanach Xaar. Tá teicneolaíocht polaiméire PBF Stratasys, ar a dtugtar Selective Absorbion Fusion, bunaithe ar chinn phriontála inkjet Xaar. Tá an meaisín Stratasys H350 san iomaíocht leis an gcóras HP MJF.
Bhí ceannach Desktop Metal suntasach. I mí Feabhra 2021, fuair an chuideachta Envisiontec, monaróir fadbhunaithe córas déantúsaíochta breiseán tionsclaíoch. I mí na Bealtaine 2021, fuair an chuideachta Adaptive3D, forbróir polaiméirí solúbtha VPP. I mí Iúil 2021, fuair Desktop Metal Aerosint, forbróir próiseas athchótaithe sciath púdair ilábhar. Tháinig an éadáil ba mhó i mí Lúnasa nuair a cheannaigh Desktop Metal an t-iomaitheoir ExOne ar $575 milliún.
Tugann éadáil ExOne ag Desktop Metal dhá mhonaróir aitheanta córas BJT miotail le chéile. Go ginearálta, níl an teicneolaíocht chomh hard agus a chreideann go leor fós. Leanann cuideachtaí de bheith ag tabhairt aghaidh ar shaincheisteanna amhail in-athdhéantacht, iontaofacht, agus tuiscint ar bhunús fadhbanna de réir mar a thagann siad chun cinn. Mar sin féin, má réitítear na fadhbanna, tá seans ann fós don teicneolaíocht margaí níos mó a bhaint amach. I mí Iúil 2021, dúirt 3DEO, soláthraí seirbhíse a úsáideann córas priontála 3D dílseánaigh, go raibh an milliúnú ceann seolta aige chuig custaiméirí.
Tá fás suntasach feicthe ag forbróirí bogearraí agus ardáin scamall sa tionscal déantúsaíochta breiseán. Tá sé seo fíor go háirithe i gcás córais bainistíochta feidhmíochta (MES) a rianaíonn an slabhra luacha AM. D'aontaigh 3D Systems Oqton a fháil i Meán Fómhair 2021 ar $180 milliún. Bunaithe i 2017, soláthraíonn Oqton réitigh scamallbhunaithe chun sreabhadh oibre agus éifeachtúlacht AM a fheabhsú. Fuair ​​Materialize Link3D i mí na Samhna 2021 ar $33.5 milliún. Cosúil le Oqton, rianaíonn ardán scamall Link3D an obair agus déanann sé sreabhadh oibre AM a shimpliú.
Ceann de na gnólachtaí is déanaí a ceannaíodh in 2021 ná gnóthú Wohlers Associates ag ASTM International. Le chéile, tá siad ag obair chun leas a bhaint as branda Wohlers chun tacú le glacadh níos leithne le AM ​​ar fud an domhain. Trí Ionad Sármhaitheasa ASTM AM, leanfaidh Wohlers Associates de thuairiscí Wohlers agus foilseacháin eile a tháirgeadh, chomh maith le seirbhísí comhairleacha, anailís mhargaidh agus oiliúint a sholáthar.
Tá an tionscal déantúsaíochta breiseán tar éis aibiú agus tá go leor tionscal ag baint úsáide as an teicneolaíocht le haghaidh raon leathan feidhmchlár. Ach ní chuirfidh priontáil 3D ionad an chuid is mó de na cineálacha eile déantúsaíochta. Ina áit sin, úsáidtear é chun cineálacha nua táirgí agus samhlacha gnó a chruthú. Úsáideann eagraíochtaí AM chun meáchan páirteanna a laghdú, amanna luaidhe agus costais uirlisí a laghdú, agus pearsantú agus feidhmíocht táirgí a fheabhsú. Táthar ag súil go leanfaidh an tionscal déantúsaíochta breiseán lena chonair fáis le cuideachtaí, táirgí, seirbhísí, feidhmchláir agus cásanna úsáide nua ag teacht chun cinn, go minic ar luas as cuimse.