Fabricarea aditivă: tendințe 2024

 

Fabricarea aditivă, AM, aduce schimbări radicale în sfera industrială și medicală. Care sunt perspectivele pentru fabricarea aditivă (AM) în 2024? Lideri din domeniu au dezvăluit câteva dintre tendințele cheie ale AM.

Dr. Jeffrey Graves

Președinte și CEO 3D Systems

„Anticipez că integrarea AM pentru aplicațiile de producție va continua să facă pași importanți în diverse industrii, contribuind la atenuarea întreruperii lanțului de aprovizionare.”

 

Pe parcursul lui 2023, am continuat să vedem progrese în utilizarea producției aditive (AM). Pentru 2024, Jeffrey Graves anticipează că vom asista la folosirea AM în mai domenii, precum cel al semiconductorilor, al bunurilor de larg consum, în industria aerospațială și de apărare, cea a dispozitivelor medicale și în stomatologie.

Integrarea AM pentru aplicațiile de producție va continua să facă pași importanți, contribuind la atenuarea întreruperii lanțului de aprovizionare. Liderii din industrie sunt conștienți de faptul că AM le permite să preia controlul asupra lanțurilor de aprovizionare și să producă la nivel local. Acest lucru, îi ajută să facă economii, reducând numărul de furnizori și eliminând costisitoarea logistică pe care o implică mutarea componentelor în diferite zone geografice. În paralel, operațiunea micșorează amprenta de carbon a producătorilor.

Tendința de a controla lanțul de aprovizionare e tot mai populară în sfera de asistență medicală, în special în producția de dispozitive medicale la punctul de îngrijire. Furnizorii de top investesc în soluții de fabricație aditivă, găzduite în spitale și centre chirurgicale, pentru a produce dispozitive personalizate, cum ar fi implanturi și instrumente chirurgicale. În 2024, Graves e de părere că tot mai multe instituțiile de asistență medicală vor adopta AM, pe măsură ce chirurgii și furnizorii se străduiesc să producă dispozitive care pot avea un impact pozitiv asupra îngrijirii și experienței pacientului.

De asemenea, Graves se așteaptă ca puterea AM, legată de personalizarea dispozitivelor, să joace un rol important în industria stomatologică. Soluțiile dentare digitale (digital dental solutions) sunt utilizate pe scară largă pentru a produce aparate dentare sau implanturi. În 2024, CEO-ul 3D Systems crede că AM va avea un rol important atât în producția indirectă (pentru crearea de matrițe), cât și în producția directă (de dispozitive). Capacitatea producției aditive de a permite fabricarea unor dispozitive specifice pacientului, dar și personalizarea lor în masă, se poate dovedi o metodă inegalabilă pentru diverse domenii, de la implanturi până la proteze dentare și aparate ortodontice.

Trecând de la aplicațiile de asistență medicală la aplicațiile industriale, industria semiconductoarelor continuă să se confrunte cu provocări semnificative în ceea ce privește capacitatea de a aborda penuria de cipuri cauzată de pandemie. Deși AM a demonstrat avantaje în echipamentele cu capital semiconductor de mai bine de zece ani, Graves susține că, în 2024, fabricația aditivă se va dovedi și mai populară datorită capacității de a accelera timpul de lansare pe piață și de a permite producția de piese cu performanțe îmbunătățite. AM oferă capacitatea de a livra piese incredibil de complexe, cu o precizie exactă, imposibil de obținut prin metode tradiționale.

Capacitatea AM de a accelera inovația va juca, de asemenea, după Graves, un rol cheie în industria bunurilor de larg consum. Pentru această industrie, AM reprezintă un factor de sprijin în ceea ce privește prototiparea, scurtând perioada de dezvoltare a produsului. În 2024, se așteaptă ca tot mai mulți producători de bunuri de larg consum să integreze AM în fluxurile lor de producție, în special în industria electronică. Capacitatea AM de a cataliza ritmul în care companiile inovează va permite timpi mai rapizi de dezvoltare a produselor și crearea unor produse cu capacități inimaginabile până acum.

Reji Puthenveetil

EVP, Additive Solutions & Chief Commercial Officer

„Datorită capacității AM de a facilita consolidarea pieselor, de a crește viteza de dezvoltare și de a oferi flexibilitate în proiectare, cred că vom remarca o tendință tot mai mare de adoptare a fabricației aditive în designul produselor de larg consum, în care forma și funcția pot fi luate în considerare simultan datorită AM.

 

 

Fabricația aditivă (AM) își demonstrează deja capacitatea de a transforma fluxurile de lucru pentru o varietate de aplicații industriale. Continuăm să vedem progrese în industria aerospațială, precum și în cea de petrol și gaze. Cu toate acestea, în 2024, Puthenveetil crede că vom vedea AM câștigând teren în alte două industrii – cea a semiconductorilor și a bunurilor de larg consum.

Semiconductoarele și echipamentele de procesare necesită inovare constantă pentru a satisface cerințele de precizie, viteză, fiabilitate și productivitate ale producției complexe de microcipuri. În plus, persistă nevoia de calitate sporită, cost îmbunătățit, timp redus de lansare pe piață și întrerupere minimă a lanțului de aprovizionare.

AM a demonstrat beneficii în industria echipamentelor de semiconductori de mai bine de un deceniu. Totuși, pare să capete și mai mult avânt în această industrie, grație a două avantaje cheie:

  • Accelerarea timpului de dezvoltare: reducerea complexității producției și a ciclurilor de planificare au drept consecință lansarea mai rapidă a produselor pe piață.
  • Îmbunătățirea performanței: Cu AM, care permite o nouă generație de echipamente de capital semiconductoare, noi procese (care necesită un consum mare de energie și o răcire de precizie) vor deveni posibile. Reji Puthenveetil consideră că radiatoarele și sistemele de răcire fabricate aditiv vor oferi mai multă eficiență de răcire per inch pătrat, față de cele fabricate prin metode convenționale. Implicit, inovația se va face mai rapid, prin eliminarea barierelor de performanță termică, permițând astfel producătorilor de hardware să împacheteze mai multă densitate de calcul în aceleași spații.

Un alt domeniu în care Puthenveetil se așteaptă să aibă loc o creștere a utilizării AM este în sfera produselor de larg consum. Motivul? AM permite combinarea formei și funcției mai devreme în proces. Datorită capacității AM de a facilita consolidarea pieselor, de a crește viteza de dezvoltare și de a oferi flexibilitate în proiectare, e posibilă o creștere a popularității AM în designul produselor de larg consum, în care forma și funcționalitatea pot fi luate în considerare simultan.

Pe măsură ce industria producției aditive se dezvoltă, furnizorii de soluții AM vor oferi tot mai multe soluții centrate pe aplicații, cuprinzând materiale, hardware, software și servicii eficiente. Soluțiile personalizate vor garanta eficiența sporită în mediile de producție în masă, păstrând totodată costurile la un nivel rezonabil.

Dr. Michael Shepard

VP, Segmentul Aerospațial și de Apărare

„Cu tehnologiile metalice, cum ar fi fuziunea cu laser în strat de pulbere, metalurgia computațională și alte tehnici, asistăm la apariția unor noi soluții pentru provocările materialelor, cum ar fi capacitatea de a funcționa la temperaturi foarte ridicate sau compatibilitatea îmbunătățită cu procesele AM.

Sectorul aerospațial și de apărare a fost un motor principal al inovației și adoptării fabricației aditive (AM). Deloc întâmplător, Shepard anticipează că tendința va continua într-un ritm accelerat. Tensiunile geopolitice globale creează o presiune fără precedent asupra lanțurilor de aprovizionare aerospațiale și de apărare.

Multe bunuri aerospațiale și de apărare sunt fie în producție limitată, fie sunt scoase din producție. Lanțurile de aprovizionare, care se bazează pe tehnici de producție convenționale, se luptă să-și sporească întreaga capacitate. Soluțiile AM reprezintă o opțiune atractivă pentru creșterea rapidă a capacității de producție. Asemenea aplicații nu se limitează la piese finite. AM e privită ca o tehnologie adoptată pe scară largă pentru metode indirecte, care utilizează matrițe și modele fabricate aditiv. În plus, orice întreprindere de producție modernă poate beneficia de capacitățile AM pentru a produce dispozitive, unelte, accesorii etc. Soluțiile AM acoperă o gamă largă de tehnologii și materiale, inclusiv metale, polimeri, elastomeri și compozite.

În timp, noi tehnologii AM sunt puse în aplicare. De remarcat sunt familiile de materiale care apar. Cu tehnologiile metalice, cum ar fi fuziunea cu laser în strat de pulbere, metalurgia computațională și alte tehnici, asistăm la apariția unor soluții pentru provocările de lungă durată ale materialelor, cum ar fi capacitatea de a funcționa la temperaturi foarte ridicate sau compatibilitatea îmbunătățită cu procesele AM. Inovația continuă inclusiv prin intermediul tehnologiilor aditive polimerice, prin tehnicile de imprimare îmbunătățite pentru materiale provocatoare precum PEEK, PEKK și Ultem ș.a. Polimerii pe bază de rășină se dezvoltă și ei, devenind mai duri, mai durabili și mai rezistenți la degradarea cauzată de UV sau de substanțele chimice. După Michael Shephard, AM își va face simțită prezența în multiple aplicații aerospațiale și de apărare, ajutând la accelerarea inovației și la atenuarea riscurilor lanțului de aprovizionare.

Dr. Gautam Gupta

SVP&GM, Dispozitive medicale

„Vom fi martorii accelerării adoptării AM în industria dispozitivelor medicale, care va beneficia în acest mod de o gamă largă de aplicații.”

Gautam Gupta consideră că principalii factori pentru industria dispozitivelor medicale în 2024 vor fi: costul, inovația și viteza de comercializare, precum și securitatea și stabilitatea lanțului de aprovizionare. Fabricația aditivă (AM) este renumită pentru capacitatea sa de a susține aceste tendințe. Prin urmare, Gupta anticipează că adoptarea AM în domeniul dispozitivelor medicale se va accelera, beneficiind de o serie de aplicații.

Accentul pe personalizare va continua să crească pentru varii aplicații (ex: oncologie ortopedică, operații de fuziune spinală și reconstrucție totală a articulațiilor etc.). Gupta prevede o presiune crescută pentru scurtarea timpilor de realizare a produselor, ceea ce implică necesitatea unor soluții locale end-to-end pe piețele mari americane sau europene. Implicit, furnizorii de soluții AM își vor adapta și simplifica fluxurile de lucru, printr-o integrare mai strânsă a software-ului și utilizarea AI, pentru a gestiona cazuri complexe de personalizare și a scala mai eficient operațiunile. În plus, aceste instituții vor putea să simplifice și să preia controlul asupra lanțului lor de aprovizionare, reducând costurile și timpul de livrare.

Odată cu creșterea costului de asistență medicală, vom asista, afirmă Gupta, la o accelerare fără precedent a popularității centrelor chirurgicale ambulatorii (ASC) ca un substitut pentru operațiile mai puțin complexe care implică dispozitive medicale. ASC-urile au de obicei un model de cost de operare mult mai mic, astfel încât pot oferi pacienților intervenții chirurgicale la costuri semnificativ reduse. De asemenea, ele pot să facă față unui număr mai mare de pacienți, dispunând de flexibilitate în programarea intervențiilor chirurgicale.

Chuck Stapleton

VP & GM, Stomatologie

„Pentru a satisface nevoile în creștere ale companiilor stomatologice, anticipez că vom asista la introducerea unor noi platforme AM, care vor oferi viteză și debit fără precedent pentru fluxurile de lucru de personalizare în masă.”

Adoptarea producției aditive (AM) în industria dentară a crescut semnificativ. Fenomenul se datorează în mare parte capacității soluțiilor dentare digitale de a genera noi niveluri de viteză, productivitate, eficiență și precizie în laboratoarele și clinicile dentare. În 2024, Stapleton crede că vom vedea tot mai multe companii stomatologice mari investind în AM. Ecosistemul AM le va permite să integreze și să valideze rapid noile tehnologii de imprimare 3D. De asemenea, pentru a răspunde nevoilor în creștere ale acestor companii stomatologice, vom vedea introduse noi platforme AM care vor oferi viteză și debit fără precedent pentru fluxurile de lucru de personalizare în masă.

AM s-a dovedit deja valoroasă pentru o gamă de aplicații protetice, ortodontice și implantologie. În 2024, după Stapleton, vom asista la o scădere a utilizării modelelor de sacrificiu (de exemplu, ceară pierdută, matrițe de termoformare), trecându-se la producția directă a dispozitivelor gata de utilizare, mult mai calitative decât cele fabricate prin metode tradiționale. E posibil să asistăm inclusiv la o creștere a utilizării tehnologiilor jetting pentru astfel de aplicații, datorită versatilității pe care o oferă.

Rămâneți conectat la universul industriilor și tehnologiilor 3D. Abonați-vă la newsletter.

    Sunt de acord să primesc ultimele noutăți în domeniul

    3D CAD/CAM3D Print3D ScanHardwarePromoții, Webinarii ,Evenimente, Cursuri


    Politica de prelucrare a datelor caracter personal
    Am citit Politica prelucrare date cu caracter personal CADWORKS și sunt de acord cu prelucrarea acestora.