첨가제 제조 vs. 3D 프린팅 : 주요 차이점 이해

소개

종종 상호 교환 적으로 사용되는 반면, 3D 프린팅 및 첨가제 제조는 동의어가 아닙니다. 오히려 3D 프린팅은 첨가제 제조로 알려진 광범위한 산업 공정의 특정 형태입니다.

간단히 말해서, 이런 식으로 생각하십시오. 모든 3D 프린터는 첨가제 제조를 수행하지만 모든 부가 제조가 일반적으로 3D 프린터라고 부르는 것에 의해 수행되는 것은 아닙니다. 모든 자동차가 차량이라고 말하지만 모든 차량이 자동차 (트럭, 오토바이, 버스 등이 있습니다)는 아닙니다.

마찬가지로, 3D 프린팅은 인기있는 유형의 첨가제 제조 유형이며, 특히 프로토 타이핑 및 개인 프로젝트에서의 접근성 및 사용으로 알려진 인기있는 유형의 첨가제 제조이지만, 첨가제 제조의 전체 범위는 그 이상으로 확장됩니다.

빠른 개요를위한 테이블 :

이 차이점을 진정으로 이해하려면 먼저 다음의 기본 개념을 탐구합시다. 3D 프린팅.

3D 프린팅이란 무엇입니까?

핵심적으로 3D 프린팅 레이어별로 재료 레이어를 추가하여 디지털 디자인에서 3 차원 객체를 만드는 과정입니다. 가공 또는 조각과 같은 더 큰 블록에서 재료를 제거하는 전통적인 차수 제조 방법과 달리 3D 프린팅은 물체를 처음부터 구축합니다. 이 "첨가제"접근 방식은 운영의 기본입니다.

기본 프로세스는 일반적으로 다음과 같습니다.

1. 3D 모델 만들기 : 이것은 일반적으로 컴퓨터 지원 디자인 (CAD) 소프트웨어를 사용하여 생성되거나 기존 객체를 스캔하여 종종 생성 된 디지털 디자인으로 시작합니다.
2. 모델 슬라이스 : 그런 다음 디지털 3D 모델은 특수 소프트웨어에 의해 수백 또는 수천의 수평 레이어로 "슬라이스"됩니다.
3. 재료 증착 : 그런 다음 3D 프린터는 이들 슬라이스를 읽고 전체 물체가 형성 될 때까지 각 슬라이스의 단면에 따라 층별로 재료 층을 층화하거나 굳 힙니다.

여러 가지 일반적인 기술은 각각 다른 재료 및 응용 프로그램에 적합한 3D 프린팅 관행을 뒷받침합니다.

• 융합 증착 모델링 (FDM) / 융합 필라멘트 제조 (FFF) : 이것은 아마도 많은 데스크탑 3D 프린터에 사용되는 가장 잘 알려진 기술 일 것입니다. 가열 된 노즐을 통해 열가소성 필라멘트를 압출하여 재료를 녹이고 빌드 플랫폼에 층을 쌓아서 작동합니다.
• 스테레오 리소그래피 (SLA) : 이 방법은 UV 레이저를 사용하여 층별로 액체 광학자 수지 층을 경화 (Harden). 레이저는 수지 통에서 물체의 단면을 추적하여 굳어집니다.
• 선택적 레이저 소결 (SLS) : SLS는 고출력 레이저를 사용하여 중합체 분말의 작은 입자를 고체 구조에 선택적으로 융합시킨다. 각 층이 고형화 된 후, 새로운 분말 층이 빌드 영역에 퍼집니다.
• 디지털 조명 처리 (DLP) : SLA와 유사하지만 디지털 프로젝터 화면을 사용하여 이미지의 전체 레이어를 한 번에 플래시하여 수지를 빠르게 경화시킵니다.

역사적으로, 그리고 여전히 주로 3D 프린팅은 다음의 주요 응용 분야를 발견했습니다.

• 프로토 타이핑 : 대량 생산 전에 테스트 및 반복을위한 물리적 디자인 모델을 빠르게 생성합니다. 이것은 설계주기와 비용을 크게 줄입니다.
• 애호가 프로젝트 및 교육 : 접근성이 높아짐에 따라 개인 프로젝트, 맞춤형 항목 만들기, 교육 환경에서 설계 및 엔지니어링에 대한 소중한 도구로 인기가 있습니다.
• 맞춤형 툴링 및 비품 : 특정 제조 작업을위한 맞춤형 도구 또는 지그를 생산하며, 종종 전통적인 방법보다 저렴하고 더 빠른 처리 시간입니다.

이러한 애플리케이션에 대해 엄청나게 다재다능하지만 3D 프린팅은 종종 플라스틱이나 수지가있는 상대적으로 작은 스케일 생산에 중점을두고 최종 사용 부품이 아닌 설계 반복에 중점을 둡니다.

3D 프린팅이 수반하는 것을 확립 한 후, 우리는 이제 우리의 이해를 포괄하는 용어로 향상시킬 수 있습니다. 첨가제 제조

첨가제 제조 란 무엇입니까?

3D 프린팅은 종종 플라스틱 프로토 타입을 제작하는 데스크탑 머신을 만들어냅니다. 첨가제 제조 (AM) 훨씬 더 넓고 정교한 산업 공정을 정의합니다. 3D 디지털 모델을 기반으로 계층별로 자재 계층을 추가하여 객체를 구축하는 기술 가족의 공식적인 업계 인식 용어입니다. 3D 프린팅이 빙산의 접근 가능한 팁으로 보일 수있는 경우, 첨가제 제조는 표면 아래의 광대하고 복잡하며 강력한 벌크를 나타내며, 고성능의 기능적 최종 사용 부품을 생산하는 데 중점을 둡니다.

첨가제 제조는 단순한 프로토 타이핑을 넘어서서 강력한 생산, 엄격한 품질 관리 및 까다로운 운영 환경을 견딜 수있는 부품의 생성에 중점을 둔 광범위한 산업 응용 프로그램을 포함합니다. 모델뿐만 아니라 엔지니어링 솔루션에 관한 것입니다. 이 광범위한 개념에는 계층 별 구성의 핵심 원칙이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.

첨가제 제조의 주요 차별화 요소는 고용하는 광범위한 재료 범위이며, 까다로운 산업에 필요한 특정 성능 특성을 위해 설계됩니다.

• 궤조: 이것은 산업 응용 분야에 진정으로 빛나는 곳입니다. 선택적 레이저 용융 (SLM), EBM (Electron Beam Melting) 및 지시 된 에너지 증착 (DEF)과 같은 기술은 분말 금속 (예 : 티타늄, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 니켈 합금) 또는 금속 와이어를 융합시키는 데 사용되며, 공중 우주, 자동차 및 의료 산업을위한 엄청나게 강력하고 복잡한 금속성 구성 요소를 만듭니다.
• 고성능 폴리머 : 일반적인 플라스틱 외에도 AM은 산업 용도를 요구하는 데 적합한 우수한 기계적 강도, 온도 저항 및 화학적 불활성을 제공하는 고급 중합체 (예 : Peek, Ultem, Nylon 12)를 사용합니다.
• 복합재 : 첨가제 제조는 또한 중합체 매트릭스 내에 강화 섬유 (카본 섬유 또는 유리 섬유)를 포함하여 경량하면서도 엄청나게 강한 복합 부품을 생성 할 수 있습니다.
• 도예: 특수 AM 공정은 항공 우주 및 생물 의학 분야에 유용한 고온, 마모 및 부식에 내성이있는 세라믹 구성 요소를 생성 할 수 있습니다.
• 모래: 산업 캐스팅의 경우 AM은 디지털 디자인에서 직접 모래 금형과 코어를 인쇄하여 파운드리 프로세스의 속도를 크게 높일 수 있습니다.

본질적으로, 추가 제조는 디지털 설계를 다양한 산업에서 직접 사용하기 위해 기능적, 고품질 및 종종 매우 복잡한 물리 제품으로 전환하여 설계 및 생산에서 가능한 것의 경계를 높이는 것입니다.

두 용어 모두에 대한 명확한 이해를 바탕으로, 우리는 이제 3D 프린팅으로 일반적으로 인식되는 것과 첨가제 제조를 진정으로 구별하는 주요 차이점을 분명히 표현할 수 있습니다.

첨가제 제조 및 3D 프린팅의 주요 차이점

3D 프린팅은 첨가제 제조의 한 형태이지만, 이러한 기술의 전체 범위와 기능을 이해하는 데 그들의 차이를 이해하는 것이 중요합니다. 차이점은 주로 규모, 전형적인 응용 분야, 사용 된 재료 및 출력의 정밀도 및 품질에 있습니다.

스케일 및 응용 프로그램 : 프로토 타이핑에서 생산에 이르기까지

• 3D 프린팅 : 소규모 작업과 관련하여 종종 3D 프린팅이 널리 채택됩니다. 빠른 프로토 타이핑 , 교육 목적 및 애호가 프로젝트. 강점은 디자인, 테스트 형태 및 적합을 시각화하고 개념을 효율적으로 시각화하기 위해 물리적 모델을 빠르게 생성하는 데 있습니다. 일반적으로 최종 제품 성능보다는 개념화의 속도와 경제성에 중점을 둡니다.
• 첨가제 제조 : 이것은 첨가제 기술의 산업 급 적용을 말합니다. 그것은 향하고 있습니다 대규모 생산 기능적, 최종 사용 부품 및 구성 요소. 첨가제 제조는 직접 디지털 제조, 대량 사용자 정의 및 전통적인 방법으로 불가능하거나 비용이 많은 복잡한 형상의 생산을 용이하게합니다. 여기서 초점은 최종 제품의 강력한 성능, 신뢰성 및 공급망으로의 통합에 중점을 둡니다.

사용 된 재료 : 플라스틱에서 성능 합금까지

• 3D 프린팅 : 일반적으로 주로 좁은 범위의 재료를 사용합니다 열가소성 (PLA, ABS, PETG와 같은) 및 포토 폴리머 수지 . 이러한 재료는 일반적으로 처리하기가 쉽고 저렴하며 높은 기계적 강도 또는 특정 환경 저항이 가장 중요하지 않은 비 약한 부품 또는 시각적 프로토 타입에 이상적입니다.
• 첨가제 제조 : 고성능을 포함하여 상당히 넓고 고급 재료 배열을 사용합니다. 궤조 (예 : 티타늄 합금, 니켈 기반 슈퍼 합금, 스테인레스 스틸), 엔지니어링 중합체 (예 : Peek, Ultem), 고급 복합재 , 심지어도 도예 . 이 재료는 특정 기계, 열 및 화학적 특성을 위해 선택되어 항공 우주, 의료 및 자동차 산업에서 까다로운 응용을위한 부품을 생성 할 수 있습니다.

정밀도 및 품질 : 공차에서 인증까지

• 3D 프린팅 : 개선하는 동안 소비자 및 엔트리 레벨 산업 3D 프린팅은 오류에 대한 더 많은 공차 치수 정확도 및 표면 마감에 대한 엄격한 요구 사항. 주요 목표는 종종 경미한 결함이 허용되는 대표적인 물리적 모델을 빠르게 만드는 것입니다.
• 첨가제 제조 : 요구 정밀도, 정확도 및 품질 관리가 상당히 높습니다 기능적, 최종 사용 부품의 경우. 첨가제 제조를 통해 생산 된 구성 요소는 종종 엄격한 테스트, 재료 자산 검증 및 산업 표준 준수 (예 : 항공 우주 인증, 의료 기기 규정)를 준수해야합니다. 후 처리 단계 (열처리, 가공 또는 표면 마감과 같은)는 또한 첨가제 제조에 종종 필요한 기계적 특성 및 표면 품질을 달성하여 전체 공정의 복잡성과 정밀도를 추가합니다.

이를 설명하는 가장 정확한 방법은 3D 프린팅이 첨가제 제조의 하위 집합이라는 것입니다.

관계 : 동일합니까?

아니요, 동일하지는 않지만 복잡하게 연결되어 있습니다. 3D 프린팅과 첨가제 제조의 관계를 이해하는 가장 정확한 방법은 3D 프린팅은 첨가제 제조의 하위 집합입니다 .

친숙한 비유를 사용하여 생각하십시오. 모든 사각형은 사각형이지만 모든 사각형이 사각형은 아닙니다.

• A 구형 4 개의 직각을 가진 광범위한 사변형 범주입니다.
• A 정사각형 네면이 모두 길이가 같은 특정 유형의 사각형입니다.

같은 맥락에서 :

• 첨가제 제조 기능적 최종 사용 부품을위한 다양한 재료 및 기술을 사용하여 층별로 객체 레이어를 구축하는 산업 급 공정입니다. 더 넓은 "사각형"입니다.
• 3D 프린팅 일반적으로 프로토 타이핑, 소규모 생산 및 더 좁은 재료 (종종 플라스틱)와 관련된 첨가제 제조 내에서 구체적이고 종종 접근 가능하고 대중화 된 방법입니다. 더 큰 "사각형"내에서 더 구체적인 "정사각형"입니다.

따라서 누군가 3D 프린팅을 언급하면 ​​본질적으로 첨가제 제조를 수행하는 방법을 설명합니다. 그러나 첨가제 제조에 대해 논의 할 때 일반 대중이 일반적으로 "3D 프린팅"과 관련이있는 것 이상으로 확장되는 훨씬 더 넓은 범위의 고급 기술, 재료 및 응용 프로그램을 포함하고 있습니다. "첨가제 제조"라는 용어는 중요한 응용 분야에 중요한 산업 의도, 정밀도 및 성능 기능을 강조하는 반면, "3D 프린팅"은 종종 층별로 3 차원 객체 층을 생성하는보다 일반화 된 개념을 강조합니다.

첨가제 제조의 장점

첨가제 제조는 전통적인 제조 방법에 비해 강력한 이점을 제공하는 변형 기술로 등장했습니다. 이러한 이점은 항공 우주에서 건강 관리에 이르기까지 다양한 산업 전반에 걸쳐 채택이 증가하고 있습니다.

사용자 정의 및 복잡성

첨가제 제조의 가장 중요한 장점 중 하나는 비교할 수없는 생성 능력입니다. 매우 복잡한 형상 가공이나 성형과 같은 기존 기술로 생산하기가 불가능하거나 엄청나게 비싸지 않은 복잡한 내부 구조. 이 설계 자유는 엔지니어가 다음을 수행 할 수 있습니다.

• 부품 성능 최적화 : 강도를 손상시키지 않고 재료 사용량을 줄이는 내부 격자 또는 허니 콤 설계로 경량 구조를 만듭니다.
• 어셈블리 통합 : 여러 부품을 단일의 복잡한 구성 요소로 결합하여 조립 시간, 잠재적 실패 지점 및 전체 중량을 줄입니다.
• 특정 요구에 맞게 제품을 조정하기 : 새로운 곰팡이 나 광범위한 재고가 필요없이 환자 별 의료 임플란트에서 특정 제조 공정을위한 맞춤형 툴링에 이르기까지 진정한 맞춤형 제품을 생산합니다.

폐기물 감소

더 큰 재료 블록으로 시작하고 원하는 모양이 달성 될 때까지 (종종 상당한 폐기물을 초래할 때) 초과를 제거하는 빼기 제조와 달리 첨가제 제조는 본질적으로 본질적으로입니다. 물질 효율적인 프로세스 .

• Near Near Nate Product : 부품에 정확하게 필요한 재료 만 사용되며, 층 별 층. 이는 전통적인 방법에 비해 재료 폐기물을 70-90%로 크게 줄입니다.
• 환경 친화적 인 접근 : 재료 소비 감소는 비용을 낮추는 것뿐만 아니라보다 지속 가능한 제조 관행에 기여하여 자원 보존 및 환경 영향을 최소화하는 세계적인 노력과 일치합니다.

속도와 효율성

첨가제 제조는 생산 타임 라인, 특히 복잡한 또는 맞춤형 부품의 경우 상당한 이점을 제공합니다.

• 더 빠른 생산 시간 : 많은 응용 분야, 특히 프로토 타이핑 및 중소형 배치 생산에서 AM은 광범위한 설정, 툴링 또는 여러 처리 단계가 필요한 기존 방법보다 훨씬 빠른 부품을 생산할 수 있습니다.
• 리드 타임 감소 : 복잡한 툴링이나 곰팡이가 필요하지 않고 디지털 디자인에서 물리적 부분으로 직접 이동하는 기능은 리드 타임이 개념에서 완제품으로 크게 단축됩니다. 이 민첩성을 통해 기업은 시장 수요에 더 신속하게 대응하고 제품 개발주기를 가속화 할 수 있습니다.
• 주문형 제조 : AM은 "주문형 인쇄"기능을 촉진하여 큰 재고의 필요성을 줄이고 현지화 된 생산을 가능하게하며 효율성을 높이고 물류 간접비를 줄입니다.

첨가제 제조의 응용

첨가제 제조의 고유 한 기능, 특히 복잡한 형상을 만들고, 고성능 재료를 사용하며, 맞춤화를 촉진하는 능력은 광범위한 산업에서 변화를 가져 왔습니다. 더 이상 프로토 타이핑 도구가 아니라 미션 크리티컬 및 고도로 전문화 된 구성 요소를 생산하는 실용적인 방법입니다.

항공 우주

항공 우주 산업은 극도의 조건을 견딜 수있는 가벼운 고성능 부품에 대한 중요한 요구에 의해 주도되는 첨가제 제조의 중요한 초기 채택 자이자 수혜자입니다.

• 항공기의 경량 부품 제조 : AM은 격자와 같은 복잡한 내부 구조물을 생성하여 강도를 손상시키지 않으면 서 구성 요소 (예 : 괄호, 공기 덕트, 구조적 요소)의 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 가벼운 항공기는 연료를 적게 소비하여 운영 비용 절감과 배출량을 줄입니다.
• 사용자 정의 엔진 구성 요소 : 첨가제 제조는 최적화 된 냉각 채널 및 형상이있는 복잡한 터빈 블레이드, 연료 노즐 및 기타 엔진 부품을 생산하는 데 사용됩니다. 이는 엔진 효율성과 성능을 향상시킵니다.
• 주문형 교체 부품 : 주문형 부품을 인쇄하는 기능은 대규모 인벤토리의 필요성을 줄이고 특히 기존의 예비 부품이 부족한 구형 항공기의 경우 유지 보수 및 수리 프로세스를 속도를 높입니다.

의료

첨가제 제조는 개인화 된 의약품 및 혁신적인 의료 기기를 가능하게하여 의료 혁명을 혁신하고 있습니다.

• 맞춤형 임플란트 및 보철물 생성 : AM은 환자의 특정 해부학 스캔을 기반으로, 맞춤형 수술 가이드, 두개골 임플란트, 정형 외과 임플란트 (예 : 고관절 및 무릎 교체) 및 환자의 해부학을 완벽하게 일치시켜 더 잘 맞고 안락함 및 결과를 초래할 수 있습니다.
• 조직 및 기관의 바이오 프린팅 : 여전히 연구 단계에서 여전히 생물은 살아있는 세포를 함유 한 "바이오 잉크"를 사용하여 인간 조직을 모방하는 3D 구조를 생성하고, 결국 잠재적으로 기관을 생성합니다. 이것은 이식을위한 기능성 장기 인쇄가 장기 목표이지만 약물 검사, 질병 모델링 및 재생 의학에 대한 엄청난 약속을 가지고 있습니다.
• 수술 모델 : 외과의는 환자 스캔에서 파생 된 3D 인쇄 해부학 적 모델을 사용하여 복잡한 절차를 계획하여 정밀도를 개선하고 수술 시간을 줄일 수 있습니다.

자동차

자동차 부문은 신속한 개발과 특수 부품의 생산을 위해 첨가제 제조를 활용합니다.

• 맞춤형 자동차 부품 및 툴링 생산 : AM은 특수 차량의 저용량 생산, 클래식 자동차 복원 및 성능 차량을위한 고도로 맞춤형 구성 요소에 사용됩니다. 또한 조립 라인을 최적화하는 지그, 비품 및 기타 제조 도구를 인쇄하는 데 널리 사용됩니다.
• 새로운 디자인의 빠른 프로토 타이핑 : 자동차 산업은 3D 프린팅에 크게 의존하여 내부 구성 요소에서 엔진 부품에 이르기까지 새로운 디자인의 프로토 타입을 신속하게 만들어 새로운 차량 모델의 ​​설계 및 테스트주기를 가속화합니다.
• 전기 자동차 (EVS)를위한 최적화 된 구성 요소 : EVS가 발전함에 따라 AM은 경량 배터리 인클로저, 최적화 된 냉각 시스템 및 특수 모터 구성 요소를 제조하여 효율성과 범위를 향상시키기 위해 탐색되고 있습니다.

도전과 한계

혁신적인 잠재력과 수많은 장점에도 불구하고, 부가적인 제조에는 장애물이 없습니다. 몇 가지 과제와 한계는 현재 특정 응용 프로그램에서 광범위한 채택 및 성과에 영향을 미칩니다. 이것을 이해하는 것은 현실적인 기대와 해당 분야의 미래 발전을 안내하는 데 중요합니다.

비용

초기 투자 및 추가 제조와 관련된 지속적인 운영 비용은 중요 할 수 있습니다.

• 장비에 대한 초기 투자는 높을 수 있습니다. 산업 등급의 첨가제 제조 기계, 특히 금속 또는 고급 폴리머 가공 할 수있는 제품은 상당한 자본 지출을 나타냅니다. 이는 소규모 회사 나 덜 중요한 응용 프로그램을 위해 AM을 채택하는 데 장애가 될 수 있습니다.
• 재료 비용이 중요 할 수 있습니다. AM에 필요한 특수 분말, 필라멘트 또는 수지는 종종 기존 제조 공정에 사용되는 전통적인 벌크 재료보다 킬로그램 당 상당히 비싸다. 이는 특히 고성능 금속 합금 또는 맞춤형 엔지니어링 중합체에 해당됩니다.
• 운영 비용 : 일부 공정의 에너지 소비, 특수 가스 요구 사항 (예 : 금속 인쇄용 아르곤) 및 숙련 된 운영자의 필요성도 전체 비용에 기여합니다.

확장 성

AM은 사용자 정의 및 저용량 생산에 탁월하지만 대량 제조를위한 확장은 많은 경우에도 여전히 어려운 일입니다.

• 생산을 확장하는 것은 어려울 수 있습니다. 첨가제 제조의 층별 특성은 종종 사출 성형 또는 스탬핑과 같은 대량 전통적인 공정에 비해 구축 속도가 느려집니다. AM으로 효율적으로 수백만 개의 동일한 부품을 생산하는 것은 어렵고 시간이 많이 걸릴 수 있습니다.
• 대량 요구 사항 충족 : 수백만 대의 소비재 또는 자동차 부품의 경우 전통적인 제조 방법은 종종 경제 및 속도 이점을 보유하고 있습니다. AM은 현재 복잡한, 맞춤형 또는 중간 규모의 볼륨 생산에 더 적합합니다.
• 후 처리 병목 현상 : 많은 AM 부품에는 원하는 기계적 특성 및 표면 품질을 달성하기 위해 상당한 사후 처리 (예 :지지 구조 제거, 열처리, 표면 마감, 가공)가 필요합니다. 이 수동 또는 반자동 단계는 전체 생산 워크 플로의 시간, 비용 및 확장 성을 추가 할 수 있습니다.

재료 특성

추가로 제조 된 부품의 일관되고 예측 가능한 재료 특성을 보장하는 것은 지속적인 연구 개발 영역입니다.

• 일관된 재료 특성 보장 : 층별 구축 공정, 빠른 가열 및 냉각주기 및 내부 응력의 잠재력은 이방성 특성 (방향에 따라 다른 특성) 또는 미세한 결함 (예 : 다공성)으로 이어질 수 있습니다. 이는 특히 중요한 응용 분야의 피로 강도, 연성 및 전반적인 신뢰성에 영향을 줄 수 있습니다.
• 재료 선택의 한계 : 호환 재료의 범위가 증가하고 있지만 전통적인 제조에 비해 여전히 더 제한적입니다. 모든 재료를 부가 적으로 처리 할 수있는 것은 아니며, 통상적으로 제조 된 부품과 동일한 재료 성능을 달성하는 것이 특정 합금 또는 폴리머에 대해 어려울 수 있습니다.
• 자격 및 인증 : 항공 우주 및 의료와 같은 고도로 규제 된 산업의 경우, 엄격한 성능 및 안전 표준을 충족시키기 위해 추가로 제조 된 부품 자격 및 인증 부품은 복잡하고 시간이 많이 걸리며 비싼 프로세스입니다.

첨가제 제조의 미래 추세

첨가제 제조는 역동적 인 분야이며 기술, 재료 과학 및 통합의 빠른 발전으로 지속적으로 발전합니다. 앞으로, 몇 가지 주요 트렌드는 기능을 더욱 확장하고 주류 제조 공정으로서의 역할을 강화할 준비가되어 있습니다.

재료의 발전

새롭고 개선 된 재료의 지속적인 개발은 다양한 응용 분야에 대한 AM의 잠재력을 잠금 해제하는 데 중요합니다.

• 특성이 향상된 새로운 재료 개발 : 연구자들은 새로운 공정을 위해 특별히 최적화 된 새로운 합금, 고성능 폴리머 및 복합 재료를 적극적으로 개발하고 있습니다. 여기에는 강도 대 무게 비율이 향상된 재료, 더 나은 피로 저항성, 우수한 열 특성 및 증가 된 생체 적합성이 포함됩니다. 목표는 기존에서 제조 된 부품의 특성을 일치 시키거나 능가하는 것입니다.
• 첨가제 제조에서 나노 물질의 사용 : 나노 입자 및 기타 나노 물질을 AM 프로세스에 통합하면 전례없는 특성이있는 부품을 생성 할 것을 약속합니다. 이로 인해자가 치유 능력이있는 재료, 전도도 증가 또는 탁월한 강인성, 완전히 새로운 기능적 응용 프로그램에 대한 문을 여는 것입니다.
• 다수의 인쇄 : 단일 인쇄 내에서 다른 재료를 정확하게 결합하여 다른 지역에서 다양한 특성을 가진 부품을 생성하는 능력은 중요한 초점 영역입니다. 이로 인해 부드럽고 단단한 섹션, 전도성 및 절연 경로 또는 통합 센서가있는 구성 요소가 발생할 수 있습니다.

자동화 및 AI

자동화 및 인공 지능 (AI)의 통합은 첨가제 제조 워크 플로의 효율성, 신뢰성 및 인텔리전스를 향상시키기 위해 설정되었습니다.

• 프로세스 최적화를 위해 AI 통합 : AI 및 머신 러닝 알고리즘은 설계 생성 (생성 설계)에서 실시간 프로세스 모니터링 및 품질 관리에 이르기까지 AM 프로세스의 모든 단계를 최적화하기 위해 개발되고 있습니다. AI는 잠재적 인 인쇄 고장을 예측하고 최적의 빌드 매개 변수를 제안하며 새로운 재료 조합을 식별 할 수 있습니다.
• 자동화 된 설계 및 생산 워크 플로우 : 자동화는 사전 처리 (예 : 자동화 된 부품 배치, 지원 생성), 빌드 중에 현장 모니터링 및 사후 처리 단계 (예 : 자동 지원 제거, 표면 마감)를 간소화합니다. 이는 수동 개입을 줄이고 처리량을 증가 시키며 일관성을 향상시킵니다.
• 디지털 쌍둥이 : 첨가제 제조 공정 및 부품의 "디지털 쌍둥이"를 생성하면 다양한 조건에서 실시간 모니터링, 예측 유지 보수 및 성능 시뮬레이션을 가능하게하여 신뢰성을 높이고 개발주기를 줄일 수 있습니다.

입양 증가

기술이 성숙하고 그 이점이 더욱 널리 인식됨에 따라, 부가적인 제조는 다양한 산업에서 더 광범위한 수용을 볼 수 있도록 설정되어 있습니다.

• 다양한 산업 분야의 광범위한 채택 : 항공 우주 및 의료 외에도 소비재, 에너지, 건축 및 식품과 같은 산업은 전문 응용 프로그램을 위해 AM을 탐색하고 구현하고 있습니다. 초점은 틈새용에서 생산 체인 내에서보다 통합 된 역할로 이동하는 것입니다.
• 첨가제 제조 서비스의 성장 : Specialized AM Service Bereaus의 확산으로 기업은 장비에 대한 상당한 선행 투자없이 기술을 활용할 수 있습니다. 이 서비스 제공 업체는 전문 지식, 광범위한 재료 및 생산 능력을 제공하여보다 쉽게 ​​접근 할 수 있도록합니다.
• 분산 제조 및 공급망 탄력성 : AM의 주문형 부품을 필요로하고 필요에 따라 더 가까운 AM의 능력은보다 탄력적이고 현지화 된 공급망에 기여할 수 있으며, 먼 제조 허브에 대한 의존성을 줄이고 전 세계적 혼란과 관련된 위험을 완화 할 수 있습니다.
• 표준화 및 인증 : 업계가 성숙함에 따라 AM 프로세스 및 자재에 대한 명확한 표준 및 인증 경로의 개발은 특히 규제가 높은 부문에서 더 큰 신뢰를 쌓고 더 넓은 채택을 촉진 할 것입니다 .