Vorhersagen für 2022: Nachbearbeitung des 3D-Drucks – 3DPrint.com

Zu Beginn des Jahres 2022 ist einer der offensichtlichsten Trends die Entwicklung von Komponenten. Wie ich schon sagte, machen wir die Form in der Maschine, aber das Teil selbst in der Nachbearbeitung. Heißisostatisches Pressen (HIP), Entpulvern, Oberflächenerneuern, Kugelstrahlen, Färben, Entstressen – sie alle spielen eine große Rolle beim 3D-Druck.

Bei porösen Teilen ist jede Glättung willkommen. Gleichzeitig werden mehrere Prozesse im Zusammenspiel benötigt, um verbraucherfreundliche Artikel herzustellen. Funktionale Oberflächen, spezielle Beschichtungen und einzigartige Veredelungen werden es den Komponenten auch ermöglichen, ihre traditionell hergestellten Pendants zu übertreffen. Die Nachbearbeitung spart auch Geld, indem Aufgaben, die traditionell von Hand erledigt werden, automatisiert werden. Wenn wir Millionen Teile wirtschaftlich herstellen wollen, müssen wir den manuellen Aufwand von 30 Prozent reduzieren. Durch die Automatisierung der Weiterverarbeitung können wir zudem Qualitätsvorteile erzielen und Fehler insgesamt reduzieren.

Ich glaube, dass, obwohl der Post-Processing-Markt hinter dem 3D-Druck-Gesamtmarkt zurückbleibt, sich ein Boom in diesem Bereich abzeichnet. Wenn die Leute von einer Maschine auf drei umsteigen und die Unternehmen ehrgeiziger werden, wird der Endbearbeitungsbedarf spektakulär steigen. Wir stellen nur zig Millionen Teile in Hörgeräten, dental indirekt, dental direkt, orthopädisch und medizinisch, Schmuckformen und in Mascara her. Ja, die Chanel-Mascara-Bürste ist eines der am weitesten verbreiteten 3D-gedruckten Artikel, aber mach weiter und dränge weiter darauf, diesen Deal mit den Autofahrern zu bekommen. Da immer mehr Anwendungen für Millionen von Teilen freigeschaltet werden und immer mehr Unternehmen den 3D-Druck im Geschäftsbetrieb einsetzen, würde ich eine schnelle Einführung von Nachbearbeitungslösungen für den 3D-Druck erwarten.

Was sagen andere Leute aus unserer Branche? Wir haben einige Führungskräfte in unserer Community gebeten, sich über die Zukunft der Nachbearbeitung zu äußern.

Tuan Tranpham, Chief Revenue Officer von Azul 3D, am RAPID-Stand des Startups

Tuan Tranpham, derzeit CRO bei Azul3D, ist ein 3D-Druck-Experte und steckt viel Erfahrung und Vision. Er betrachtet die Veredelungstechnik ganzheitlich.

„Maßgeschneiderte Material- und Druckproduktivität (Cost-per-Part) wird die Massenproduktion freisetzen (in Richtung der neuen Welt von ‚AMAZON: 3D-Druck AWS‘). ). Mehr automatisierte Nachbearbeitungsanlagen werden aufgrund ihres hohen Volumens die aufregendste neue Branche des Jahres 2022 ermöglichen = “Verbraucher”. Metal Binder Jetting wird MEX (Metal FDM) in Bezug auf den Umsatz übertreffen. [With the 3D printing industry having raised] über 2 Milliarden US-Dollar an neuen Finanzierungen und verdreifachen die Anzahl der Start-ups [in the space], das Jahr 2022 wird das Jahr der Korrektur sein (Zeit, um Versprechen zu „liefern“).“

Ich stimme voll und ganz zu, dass 2022 das Jahr der Versprechen ist und dass Monitoring und ML ein wichtigerer Bestandteil des Ganzen sein werden. Eigentlich stimme ich mit allem überein, außer vielleicht Tuans Überzeugungen über Binderdüsen und Metallextrusion. Das könnte immer noch so oder so gehen, wenn BASF oder Markforged hart drängen oder wenn ein Unternehmen für Fused Deposition Modeling (FDM) in die Sache drängt.

Eine Vision einer automatisierten 3D-Druckfabrik mit AM-Flow-Produkten. Bild mit freundlicher Genehmigung von AM-Flow.

Jemand, der Tuan bemerkenswert nahe steht, ist Carlos Zwikker. Carlos ist auch ein langjähriger Veteran des 3D-Drucks, der unter Phillips dazu beigetragen hat, Shapeways grünes Licht zu geben, Ultimaker zu entwickeln und jetzt als CMO von AM-Durchfluss. AM-Flow möchte das Sortieren, die Qualitätssicherung (QS) und das Handling von 3D-gedruckten Teilen automatisieren.

„Wir hoffen – und erwarten –, dass die Branche weiter wachsen wird. Dieses Wachstum wird automatisch Druck auf die Entwicklung von Effizienzsteigerungen ausüben, und Software wird dabei entscheidend sein“, sagte Zwikker. „Ohne diese Software, ohne diese Automatisierung wird die AM-Branche Schwierigkeiten haben, zu skalieren und die allgemeinen Vorteile, die AM bietet, wie weniger Abfall, lokale Produktion und volle Designfreiheit, wirklich zu nutzen. Die Automatisierung wird dazu beitragen, die Kosten zu senken und damit mehr Business Cases für verschiedene AM-Anwendungen realisierbar zu machen, was wiederum zu mehr Wachstum führt. Kurz gesagt, die Automatisierung wird das Schwungrad der Branche sein.“

Zwikker hob weiter die Entwicklungen hervor, die sich aus der Sammlung aller Daten ergeben, die für 3D-Druckprodukte generiert werden.

„AM-Flow baut eine Inline-Qualitätskontrolleinheit, die Daten über die Druckqualität in und zwischen allen Phasen der Nachbearbeitung liefert. Durch die Möglichkeit, mehr 3D-gedruckte Teile zu messen, wird AM zu einer datengesteuerten Branche“, sagte Zwikker. „Automatisierung wird die Nachbearbeitung auf verschiedene Weise verbessern. Es bringt Effizienz und Geschwindigkeit, reduziert Kosten und Vorlaufzeiten und verbessert die Qualität. Die Inline-Qualitätsabteilung von AM-Flow liefert auch Daten zB über die Qualität des Färbens, die Qualität der Oberflächenbehandlung und gibt diese Daten zurück, um die Parametereinstellungen für jede einzelne Nachbearbeitungsaktivität zu verbessern. Dieser IoT-Aspekt der AM-Produktionslinie der Zukunft wird zu dem beitragen, was viele als Industrie 4.0 bezeichnen.“

Hier sehen wir, wie Zwikker sein Unternehmen in den Mittelpunkt seiner Vision stellt, in jeder Produktionsphase alles über ein Teil zu wissen. Ich denke, dass dies eine wirklich wichtige Entwicklung ist. Für mich haben Nachbearbeitungsschritte einen so großen Einfluss auf Teile, dass wir bei jedem Schritt überprüfen sollten. Ich glaube auch wirklich, dass der 3D-Druck aufgrund der Tatsache, dass jedes Bauteil in einer anderen Ausrichtung und Position in der Maschine hergestellt wird, so sehr variabel ist, dass wir für jedes einzelne Teil eine individuelle QS durchführen müssen. Ich bin so froh, dass Zwikker das auch sieht.

Adrian Maier-Ring von AM Ventures ist ein wichtiger Investor im 3D-Druck. Mit rechtzeitigen Venture Capital (VC)-Investitionen war er dem Markt immer wieder voraus.

„Ich denke, wir werden einige schöne Serienanwendungen sehen (wenn sie öffentlich geteilt werden). Und alles, was diese ermöglicht, wird der Schlüssel bleiben. Außerdem glaube ich, dass gerade die Branche noch mehr Leute braucht, die den Mut haben, mit AM eine Produktion aufzubauen und es einfach zu machen“, so Maier-Ring.

Adrian weist subtil auf ein kritisches Problem hin. In der Öffentlichkeit herrscht geteilte Begeisterung über Vorrichtungen, Autoteile, Luftfahrt, Raumfahrt und mehr. Tief im Inneren der großen und kleinen Unternehmen werden jedoch viele Komponenten serialisiert, aber nicht veröffentlicht. Es könnte sich um einen Brückenfertigungsartikel oder einen Teil einer großen Maschine handeln, aber dies bietet eine verzerrte Ansicht darüber, was funktioniert. Auch sein zweiter Punkt ist entscheidend: Die Leute müssen einfach den Sprung wagen. Ich habe in den letzten zwei Jahren von so viel Zäunen gehört.

Solukon ist ein führender Anbieter von Entpulverungsmaschinen für die Metallindustrie und arbeitet mit nahezu jedem Raumfahrtunternehmen zusammen. Sein CEO und CTO, Andreas Hartmann, konzentriert sich auf Daten.

„Die Erfassung und Auswertung von Produktionsdaten zur Qualitätssicherung und Prozessoptimierung ist seit jeher einer der wichtigsten Faktoren in der Industrie. Auch in der additiven Fertigung müssen alle Prozessdaten aus allen Produktionsschritten erfasst und ausgewertet werden, um den Qualitäts- und Effizienzanforderungen der Industrie gerecht zu werden. Die Pulverentfernung wie bei Solukon ist der erste Schritt in der Nachbearbeitung und hat einen entscheidenden Einfluss auf alle nachfolgenden Prozesse“, so Hartmann.

Hartmann betont wirklich, dass alle Schritte und Akteure zusammenarbeiten müssen. Da Teile durch jeden Prozess verändert werden, denke ich, dass dies eine sehr wichtige Sache ist, die zu berücksichtigen ist.

„Der Haupttrend wird sein, dass sich der pulverbasierte 3D-Druck vom manuellen Herumreiben im Pulverkuchen hin zu Maschinen verlagert, die diese Arbeit übernehmen, um eine bessere industrielle Qualität zu erzielen und die disruptive Kraft dieses generativen Zweigs der Kunststoffteileproduktion zu erkennen. Ich hoffe, dass dieser Übergang schnell vonstatten geht, einfach um mehr und bessere Kunststoffteile für alle kleinen und mittelständischen Unternehmen zur Verfügung zu haben. Es werden diese Unternehmen sein, die neue Märkte schaffen, mit geringeren finanziellen Risiken und mit unterschiedlichen Produkten und Funktionen, die bis heute nicht da waren.“

Monacos Fokus auf KMU gefällt mir sehr. Wir alle neigen dazu, uns im Bereich AM auf große Unternehmen zu konzentrieren, aber ein Großteil des Wachstums und der Innovation kommt von kleineren Unternehmen. Das Anvisieren riesiger, labyrinthartiger Unternehmen kann tatsächlich lange dauern, während kleinere Unternehmen möglicherweise viel schneller den Abzug betätigen und innovieren.

3D-gedruckte, nachbearbeitete Zwischensohlen aus dem iAMfootwear-Projekt. Bild mit freundlicher Genehmigung von DyeMansion.

„Wir sehen einen klaren Trend bei der Planung und Ausführung neuer Fabriken mit dem Ziel, eine Vollautomatisierung in Massenszenarien zu ermöglichen“, sagte Kramer. „Nach wie vor ist es für DyeMansion als Technologieanbieter wichtig, auch kleinere Unternehmen mit High-Mix-Low-Volume-Szenarien zu bedienen, aber auch Kunden, die jetzt automatisierte Be- und Entladekonzepte benötigen. Maschinen müssen mit hoher Flexibilität in ihre automatisierten Fabriken integriert werden. Nicht nur physisch, sondern auch digital. Auch wenn die Stückzahlen heute oft nicht so hoch sind, um eine Vollautomatisierung zu rechtfertigen, wird der Grundstein bereits gelegt und schrittweise je nach Stückzahl umgesetzt. Die Akquisitionen mehrerer MES-Anbieter im Jahr 2021 werden hoffentlich die Akzeptanz eines breiteren Publikums mit mehr Vertriebs- und Beratungsleistung beschleunigen. Dadurch werden Kosten gesenkt und Prozesse verschlankt.“

Ich genieße Kramers Erwähnung von Software hier und finde dies eine sehr hoffnungsvolle Vision. Wenn wir in den KMUs weiter wachsen können, wie Monaco sagt, und mehr engagierte Fabriken haben, dann sollten wir im neuen Jahr ein beschleunigtes und grundlegenderes Wachstum erleben.

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