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Erwarten Sie im Jahr 2023 große Fortschritte bei 3DP

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Hier sind die Trends in der additiven Fertigung, die im Jahr 2023 einen tiefgreifenden Einfluss haben werden.

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Wir sehen mehrere Trends in der additiven Fertigung, die im Jahr 2023 zu wichtigen Faktoren werden. Diese Trends haben in den letzten Jahren zugenommen. Was wir im Jahr 2023 sehen werden, ist die Reife der Technologie. Wir werden sehen, dass der 3D-Druck einen festen Platz in der Auswahl der Produktionsmethoden einnehmen wird. die 3D-Druckunternehmen experimentieren weiterhin mit Methoden und Materialien, aber die Kerntechnologie hat sich in der Mainstream-Fertigung durchgesetzt. Wir werden im kommenden Jahr immer wieder sehen, welche Auswirkungen dies hat.

Die vielen Gesichter der Nachhaltigkeit

Ein Vorteil des 3D-Drucks ist seine Umweltfreundlichkeit. Das zeigt sich bei Entwürfen, Prototypen, Werkzeugen, Gussformen und Endprodukten. Es fällt weniger Abfall an, und die Verarbeitungsmethode erfordert weniger Energie. Ein Großteil des Abfalls kann sofort recycelt werden. Die Produkte können mit weniger Material entworfen werden. Das Gewicht der Produkte kann reduziert werden, was zu Energieeinsparungen während des gesamten Lebenszyklus des Produkts führt. Es können ganze Baugruppen gedruckt werden, wodurch sich der Druck mehrerer Einzelteile erübrigt.

Für den Prototyp eines Motorenteils wird beim 3D-Druck weit weniger Material benötigt als bei der Bearbeitung eines Metallblocks. Ein Kunststoffprototyp kann als ein Teil 3D-gedruckt werden, anstatt aus drei separaten Formen spritzgegossen und dann zusammengesetzt zu werden.

Autodesk hat eine Nachhaltigkeits-Website eingerichtet, die eine Datenbank mit Materialien, Herstellungsmethoden und anderen Elementen des Produktdesigns und der Herstellung enthält, um die Nachhaltigkeit der additiven Fertigung zu unterstützen. Die Website verwendet Daten, um die Nachhaltigkeit eines Produktdesigns zu analysieren. Die Website kann auch Alternativen empfehlen, um die Nachhaltigkeit eines Produkts ohne Qualitätseinbußen zu erhöhen.

Fortschritte bei 3DP für die Medizin

Forschungsabteilungen von Universitäten und Unternehmen entwickeln 3D-Drucktechniken für menschliches Gewebe. Das 3D-Druck- und Bildgebungslabor an der University of Minnesota - eine gemeinschaftliche Forschungsgruppe innerhalb der Abteilung für Strahlenonkologie der Universität - hat beispielsweise Spezialisten aus verschiedenen Fachbereichen zusammengebracht, darunter medizinische Physik, klinische Strahlenonkologie und Tiermedizin.

Die Gruppe setzt fortschrittliche Bildgebung, Computermodellierung und künstliche Intelligenz ein, um menschliches Gewebe in 3D zu drucken. Für den 3D-Druck von Hautpflastern werden Stammzellen des Patienten verwendet. Ihr erstes Ziel für ein vollständiges inneres Organ wird eine menschliche Niere sein. Außerdem setzen sie fortschrittliche Technologien ein, um die Wirksamkeit von Krebstherapien zu verbessern.

Automatisierung der additiven Fertigung

Während der 3D-Druck die Teileentwicklung automatisiert, nutzen die Hersteller digitale Arbeitsabläufe und Automatisierungssysteme, um die additiven Fertigungslinien weiter zu rationalisieren. Durch die automatisierte Verarbeitung von Teilen werden manuelle Eingriffe nach der Komponentenproduktion überflüssig, was den Produktionsdurchsatz erhöht.

Viele Start-ups bieten druckerunabhängige Design- und Verarbeitungssoftware- und Hardwarelösungen an, die additive Fertigungsprozesse automatisieren. Sie ermöglichen eine schnelle Teileentwicklung, eine bedarfsgerechte Fertigung und ein schnelles Prototyping bei gleichzeitiger Verbesserung der Druckflexibilität und Minimierung von Ausschuss. Darüber hinaus senken automatisierte 3D-Drucklinien die Arbeitskosten und eliminieren manuelle Fehler.

Neuartige Materialien

Investitionen in Materialien für die additive Fertigung treiben das Wachstum der additiven Fertigungsmöglichkeiten voran. Laut Jabil "kann man die Bedeutung neuer Materialien gar nicht hoch genug einschätzen. Abgesehen von den hohen Kosten für die Ausrüstung sind die nächste große Hürde die Materialien und die geschlossenen Ökosysteme der additiven Fertigung, die das Wachstum der 3D-Druckindustrie gebremst haben. Es gibt heute zahlreiche Arten von 3D-Druckmaterialien auf dem Markt, aber nur wenige sind fortschrittlich genug, um die Qualitäts- oder gesetzlichen Anforderungen der Industrie zu erfüllen."

Die Eigenschaften des Ausgangsmaterials und der Bindemittel wirken sich erheblich auf die mechanischen Eigenschaften des gedruckten Produkts aus. Start-ups entwickeln neuartige Materialien, um die additive Fertigung in verschiedenen Anwendungsfällen einzusetzen. Darüber hinaus finden intelligente Materialien, Keramik, Elektronik, Biomaterialien und Verbundwerkstoffe Verwendung bei der Entwicklung von Komponenten mit fortschrittlichen Eigenschaften. Sie ermöglichen den 3D-Druck von unkonventionellen Produkten wie medizinischen Geräten, Unterhaltungselektronik und künstlichen Organen. Darüber hinaus extrahieren Start-ups hochwertige 3D-Druckmaterialien aus Abfallströmen, um den Bedarf an neuen Materialien und Emissionen zu reduzieren.

Schnelles Prototyping bis zur Produktion

Die additive Fertigung hat sich zu einer zuverlässigen und effizienten Form der Produktion entwickelt. Da große Unternehmen aus der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Medizintechnik die additive Fertigung als Teil der alltäglichen Produktion übernehmen, hat sich die Technologie einen festen Platz in der Produktion verdient - und nicht nur einen experimentellen.

der Einsatz des 3D-Drucks für Vorrichtungen und Werkzeuge, für die Brückenproduktion und für Produktionsteile hat in den letzten Jahren erheblich zugenommen. In dieser Zeit wurden in der Schwermaschinen- und Industriemaschinenbranche die meisten Anwendungsfälle für Vorrichtungen und Werkzeuge eingeführt, im Gesundheitswesen wurde die Brückenproduktion am häufigsten genutzt, und in der Orthopädie- und Industriemaschinenbranche wurden die meisten 3D-Druckverfahren für Produktionsteile eingesetzt.

Die Lieferkette widerstandsfähiger machen

Die Pandemie hat Schwachstellen in der Lieferkette offenbart. Zwar sind einige dieser Probleme inzwischen behoben, aber die Schwachstellen bleiben bestehen und werden noch einige Zeit andauern. Die additive Fertigung kam bei der weltweiten Verknappung von PSA und Beatmungsgeräten zur Hilfe. Die Technologie wird auch weiterhin zur Überbrückung von Unterbrechungen in der Lieferkette herangezogen werden.

Jabil stellte fest, dass sich das Lieferkettenmanagement auf Kosten der Widerstandsfähigkeit auf Kosten von Kosten und Effizienz konzentriert hat. Es ist kein Wunder, dass viele Lieferketten versagten, als sie mit einer so großen Störung wie der Pandemie konfrontiert wurden - die Auswirkungen von COVID-19 auf die Lieferkette waren in allen Branchen zu spüren, besonders aber im Gesundheitswesen und bei medizinischen Geräten. Heute ist die Stärkung der Widerstandsfähigkeit der Lieferkette ein wichtiges Ziel für alle Branchen.