تکامل چاپ سه بعدی در تولید

چاپ سه بعدی چیست؟ چاپ سه بعدی یک فرایند تولید است که اشیا را مطابق با مدل دیجیتال سه بعدی تولید می کند. با استفاده از چاپگر سه بعدی و افزودن لایه به لایه مواد، مانند پلاستیک و فلزات، اجسام پیچیده را می توان به سرعت و با هزینه کم، در کوتاه مدت یا به عنوان قطعات منحصر به فرد تولید کرد. فناوری چاپ سه بعدی مشتریان را قادر می سازد تا قطعات پیچیده ای با ویژگی های فیزیکی و عملکردی قابل کنترل در هر نقطه تولید کنند و سرعت، کیفیت و استحکام را در سراسر فرایند تولید برای طیف وسیعی از صنایع و برنامه های کاربردی فراهم می کند.

چاپ سه بعدی در این سالها چگونه تکامل یافته است؟

ما در آستانه چهارمین انقلاب صنعتی هستیم، جایی که فناوری های فیزیکی و دیجیتال نحوه تصور، طراحی، تولید، توزیع و تعمیر تقریباً همه چیز را توسط شرکت ها تغییر خواهد داد. افزایش تقاضای جهانی برای راه حل های پایدار و محصولات سفارشی منجر به افزایش تقاضا برای قطعات و محصولات چاپ سه بعدی شده است. نوآوری های تکنولوژیکی در این زمینه هزینه ها را به نصف رسانده در حالی که دو برابر عملکرد را ارائه می دهد. همانطور که بخش چاپ سه بعدی فراتر از نمونه سازی است، استفاده از این فناوری، به ویژه در زنجیره های تأمین، رو به گسترش است. 

در سال 2018،HP  فناوری Metal Jet را راه اندازی کرد، پیشرفته ترین فناوری چاپ سه بعدی جهان برای تولید حجم بالای قطعات فلزی درجه تولید. این دستگاه قطعات نهایی مکانیکی با حداکثر 50 برابر بهره وری بیشتر از سایر روشهای چاپ سه بعدی را ارائه می دهد و هزینه قابل توجهی کمتری در مقایسه با سایر سیستم های جفت گیر اتصال دهنده دارد. 

با توجه به اینکه مشتریان بیشتری برای تولید و همکاری بیشتر از طریق اکوسیستم رو به رشد شرکای خود مقیاس می گیرند، امکانات برای دوره جدیدی از تولید در حال افزایش است. 

روندهای فعلی چاپ سه بعدی چگونه است؟ 

روندی که ما شاهد آن خواهیم بود، تسریع تأثیرات تولید دیجیتال در قالب برنامه های کاربردی تولید، به ویژه در بخش خودرو، صنعت و پزشکی است. در بخش خودرو، ما تمرکز بیشتری بر توسعه مواد تولیدی برای کاربردهای خودرو داشته ایم زیرا چاپ سه بعدی از نمونه سازی به تولید کامل قطعات و محصولات نهایی می رسد. علاوه بر این، با ورود پلتفرم های جدید مانند خودروهای برقی به تولید انبوه، انتظار می رود HP Metal Jet برای کاربردهایی مانند وزن سبک قطعات فلزی دارای ایمنی کامل استفاده شود. تولید سه بعدی صنعتی همچنین صنعت خودرو را قادر می سازد تا برنامه هایی را که قبلاً غیرممکن بودند، به همراه قابلیت طراحی قطعات خاص برنامه برای سیستم ها یا مدل های جداگانه، تولید کند.

با استفاده از چاپ سه بعدی چه فناوری نوآورانه ای دیده اید؟

یکی از نمونه های بسیار قدرتمند چاپ سه بعدی که اخیراً شاهد بودیم این است که چگونه تامین کنندگان سه بعدی و تولید کنندگان دیجیتال برای کمک به تولید برنامه های حیاتی برای مبارزه با COVID-19 گرد هم می آیند. HP و شبکه جهانی شرکا و مشتریان آن در حال چاپ قطعات مهم مانند دریچه های تنفس، تنظیم کننده ماسک صورت و دستگیره دربهای بدون تماس - برای بیمارستانهای محلی و ارائه دهندگان خدمات درمانی در سراسر جهان است. 

فراتر از اینکه 3D چگونه از وضعیت فعلی موجود پشتیبانی می کند، ما روشهای بیشماری را که از این فناوری استفاده شده است مشاهده کرده ایم - همه چیز از اندام های مصنوعی سفارشی گرفته تا قطعاتی که در اتومبیل استفاده می شود ، تا بریس های نامرئی که به مردم در رسیدن به لبخند دلخواهشان کمک می کند. 

چگونه چاپ سه بعدی می تواند به مشتری مداری کمک کند؟

یکی از مزایای اصلی چاپ سه بعدی، قابلیت سفارشی سازی محصولات و قطعات به طور کامل برای کاربر نهایی است. این ممکن است به شکل ترجیح طراحی باشد، یا می تواند به منظور کاربردی تر مانند بهبود تناسب یا قابلیت استفاده از محصول باشد. به عنوان مثال، چاپ سه بعدی سفارشی سازی اندام های مصنوعی را آسان می کند و زمان تولید را از هفته ها به روزها کوتاه می کند و می تواند از طریق اسکن سه بعدی نوآورانه، تجزیه و تحلیل راه رفتن پویا و فناوری های تولید، کفش های سفارشی و شخصی، از جمله کفی را ارائه دهد .

چگونه چاپ سه بعدی می تواند تولید را چابک تر کند؟ 

با اجازه دادن به مصرف کنندگان برای تعیین تقاضا، چاپ سه بعدی باعث افزایش تحرک، انعطاف پذیری و سازگاری زنجیره تامین می شود، بنابراین هزینه ها و اتلاف را کاهش می دهد. شرکت ها دیگر مجبور نیستند تقاضای مصرف کننده را از طریق قمار در مورد میزان فروش محصول خود پیش بینی کنند. چاپ سه بعدی انعطاف پذیری بی نهایت را تضمین می کند زیرا آنها قادر به چاپ آنچه نیاز دارند هستند.

چاپ سه بعدی همچنین به تولیدکنندگان اجازه می دهد تا نمونه اولیه خود را با موفقیت بیشتری انجام دهند، زیرا می توانند با هر پیشرفت یا اصلاح طرح، یک مدل/قطعه جدید را از طریق یک تغییر ساده در نرم افزار، چاپ فوری، چاپ کنند. بنابراین، صرفه جویی در وقت و هزینه به جای این که مجبور باشند هر بار قالب های جدید تولید کنند. 

چاپ سه بعدی همچنین اجازه می دهد تا حجم های باورنکردنی در یک بازه زمانی کوتاه تولید شود. 

چاپ سه بعدی چگونه می تواند به نفع صنعت تولید باشد؟

چاپ سه بعدی نحوه تصور، طراحی، تولید و توزیع چیزها را به طور کامل ابداع می کند، هزینه های توسعه و تولید را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد، تدارکات را بسیار ساده می کند و ردپای کربن را کاهش می دهد. این پتانسیل بالایی برای ایجاد تحول در زنجیره های تأمین دارد و ما شاهد افزایش تعداد شرکت هایی هستیم که به منظور حفظ رقابت و ایجاد سریعتر محصولات به این نوع تولید روی می آورند 

چاپ سه بعدی سرعت بخش تغییرات مهمی در بخش تولید جهانی خواهد بود و رهبران با توانایی خود در به کارگیری قدرت مخرب کامل آن مشخص خواهند شد. در آینده ای کاملاً دیجیتالی، تولید کالاها به مصرف کننده نزدیک تر می شود، تولید را در مقیاس جهانی دمکراتیزه می کند و اجازه می دهد محصولات به صورت انبوه سفارشی شوند. طبق فرایندهای سنتی، طراحان در ایجاد دسته بندی های کاملاً جدید محصولات آزاد خواهند بود، زیرا مرز بین ایده ها و واقعیت فیزیکی از بین می رود. و تولیدکنندگانی که دیگر به کارخانه های خارج از کشور متصل نیستند، زنجیره های تأمین را با توانایی جدید برای تولید سفارشی هر چیزی در هر مکانی کوتاه می کنند. 

چالش های چاپ سه بعدی چیست؟

مهمترین مانع تغییر طرز فکر است. بسیار مهم است که در مورد طراحی سه بعدی از اولین مراحل توسعه محصول فکر کنیم، و در مورد پیامدهای وسیع تری از چگونگی توسعه در تولید در مقیاس کامل و چگونگی بهینه سازی بیشتر زنجیره تأمین فکر کنیم. برای افرادی که چندین دهه در تولید سنتی کار کرده اند، احساس محدودیت و موانع عمیق وجود دارد. با تولید سه بعدی، تقریباً یک فرایند یادگیری مجدد وجود دارد که باید انجام شود-اکثریت قریب به اتفاق این محدودیت ها دیگر اعمال نمی شود. امکانات طراحی نامحدود است. و البته، مهارت های جدیدی وجود دارد که باید برای استفاده کامل از این امکانات توسعه داده شود. برای مهندسان ،عناصر جدیدی از فرایند طراحی به نقش خود وارد می شوند، جایی که آنها نیاز به یادگیری مکانیک چاپ سه بعدی دارند تا در فرآیندها متخصص شوند و بهترین عملکردهای عملیاتی را در طول تولید پشتیبانی کنند.

چه کاربردهای چاپ سه بعدی را در صنعت مشاهده کرده اید؟

چاپ سه بعدی در صنایع مختلف از جمله خودرو، تولید، مراقبت های بهداشتی و کالاهای مصرفی مورد استفاده قرار می گیرد. در کنار تلاش های باورنکردنی برای کمک به حمایت از همه گیری COVID-19، برخی برنامه های فوق العاده را در بخش تجاری نیز مشاهده کرده ایم. چاپ سه بعدی توسط تولیدکنندگان بزرگ خودرو برای تولید چوب دنده و دستکش ایمنی استفاده می شود، طراحان مد کیف و کفش چاپ شده سه بعدی تولید می کنند و شرکت ها کفی مخصوص پای خود را فقط با اسکن پای بیمار چاپ می کنند.