Zašto 3D ispis predstavlja budućnost?

S razvojem novih materijala i procesa, 3D ispis može imati dubok utjecaj na održivost i uklanjanje otpada.

Potencijal 3D ispisa i aditivne proizvodnje toliko je velik da bi mogao preokrenuti proizvodnu industriju kakvu poznajemo. Najočitija promjena bit će lokalizirana proizvodnja, koja bi mogla zamijeniti ili zamijeniti tradicionalnu distribuiranu proizvodnju. Još jedna velika promjena je mogućnost personalizacije.

Osim podrivanja tradicionalne proizvodnje, 3D ispis će također poboljšati održivost upotrebom nepetrokemijskih materijala. Novi materijali će biti jeftiniji i lakši za nabavu, što će smanjiti troškove proizvodnje. Ovi niži troškovi također će utjecati na troškove skladištenja materijala, transporta i transportnih sustava.

Izvor fotografija: Unsplash

Što je aditivna proizvodnja?

Aditivna proizvodnja je proces proizvodnje predmeta slaganjem materijala sloj po sloj (obično plastičnog ili metalnog praha). Ti ciljevi zapravo mogu biti bilo što. Sve dok se 3D model može dizajnirati u softveru, može se ispisati.

Zašto je aditivna proizvodnja subverzivna?

U tradicionalnoj proizvodnji uključeno je nekoliko koraka u osmišljavanje, dizajn i razvoj proizvoda. Prvo, dizajneri trebaju dizajnirati nacrte. Zatim, organizacija treba kontaktirati tvornicu i dobavljače materijala. Zatim će tvornica proizvesti uzorak opreme i vratiti ga organizaciji (ovo može potrajati nekoliko tjedana, posebno ako je tvornica u inozemstvu). Ako uzorak treba prilagoditi, ovaj se postupak mora ponoviti da bi se tjedni promijenili u mjesece. Kada dođe do masovne proizvodnje, upravitelji tvornice će nadzirati ljude ili robote na tekućoj traci kako bi dovršili proizvodnju. Gotov proizvod se zatim šalje natrag u organizaciju.

Usporedite to s aditivnom proizvodnjom. Iako dizajneri još uvijek trebaju nacrte. Međutim, nema potrebe kontaktirati tvornicu radi proizvodnje uzoraka i izvođenja masovne proizvodnje. I jedno i drugo se može izvesti interno pomoću nekoliko 3D printera uz pomoć plastičnih ili metalnih razdjelnika praha. Vrijeme potrebno za proizvod od koncepta do lansiranja samo je mali dio prošlosti.

Za male organizacije bez proizvodnog kapaciteta uvijek će postojati tvornice za masovnu proizvodnju, ali mogućnost proizvodnje uzoraka bez eksternalizacije može tvrtki uštedjeti mnogo vremena.

Održiva proizvodnja

Jedna od najboljih stvari kod 3D ispisa je nevjerojatna raznolikost materijala između kojih možemo birati. To znači da je moguće prijeći s neodrživog proizvodnog procesa na održiviji proizvodni proces bez ažuriranja opreme - to je ono što poduzeća moraju učiniti kada su suočena sa sve većim pritiskom.

Trenutno je najveća ekološka prepreka u proizvodnji metalnih aditiva proces atomizacije praha. Dva glavna oblika atomizacije su plin i plazma, koji će potrošiti puno energije i uzrokovati veliku štetu okolišu.

Stoga se razvijaju novi procesi za rješavanje ovog izazova. Na primjer, varijante plazma atomizacije temeljene na mikrovalovima mogu oporaviti korištene materijale u gotovo 100 postotnom prinosu uz korištenje manje energije od atomizacije plinom ili plazmom. Materijali od smole također se razvijaju kako bi pomogli u sigurnom skladištenju i recikliranju metalnih kondenzata i smanjili otpad koji stvaramo. Reciklirane plastične niti možemo napraviti čak i kod kuće.

Sve te tehnologije omogućuju nam korištenje domaćih odlagališta otpada bez oslanjanja na inozemnu proizvodnju i rudarenje. Ono što dobivamo je održiv proizvodni ciklus. Poduzeća kupuju materijale napravljene od otpada proizvodnje aditiva, 3D ispisuju svoje proizvode, a zatim svoj novi otpad prodaju natrag proizvođačima recikliranog praha.

Osim toga, materijali na biološkoj osnovi kao što je PA11 izrađeni od sjemenki ricinusa i ricinusovog ulja postaju sve popularniji. To znači manje rudarenja metala i proizvodnje plastike. U budućnosti će 3D ispis koristiti razne materijale.

Inteligentna proizvodnja

Trenutačni novi trendovi uključuju prilagođavanje aditivne proizvodnje u tijeku rada organizacije. U ovoj fazi razvoja poduzeća još uvijek pokušavaju shvatiti kako kombinirati 3D ispis s postojećim tehnologijama. Kada se problemi pojave bez ručnog nadzora, strojno učenje može odigrati ulogu u ispravljanju grešaka i pogrešaka u proizvodnom procesu. Ova "inteligentna proizvodnja" značajno će poboljšati učinkovitost proizvodnje, opseg i proces koji se koristi za dizajniranje međuindustrijskih proizvoda.

Medicinske primjene

Gledajući unaprijed, vidjet ćemo kako će 3D ispis biti integriraniji u biomedicinsku industriju. Zapravo, to se već događa. Više nije samo san biti u mogućnosti tiskati implantate i uređaje specifične za pacijente (naziva se bioprinting), što je također sljedeća granica. Razvijaju se novi materijali za pomoć pri upravljanju lijekovima, proizvodnji bioloških tkiva i na kraju za ispis organa za implantaciju.

Budućnost 3D ispisa je svijetla

3D printanje je budućnost. Budućnost koja ima dubok utjecaj na održivost i uklanjanje otpada. Brzina razvoja 3D printanja ili aditivne proizvodnje je nevjerojatna. Izvorno samo ispis jednostavnih 3D figurica, postao je nova revolucionarna tehnologija koju koriste različite industrije i akademska zajednica.

Sada možemo vidjeti da se stvaraju novi materijali i procesi atomizacije korisni za Zemljin okoliš. Medicinski odjeli koriste 3D ispis za proizvodnju implantata i uređaja specifičnih za pacijente. Proizvodnja uzoraka bit će dovršena interno, umjesto da se oslanja na inozemne tvornice. Što smo više napredovali, to je jasnije da se budućnost temelji na aditivnoj proizvodnji.