Адитивното производство – перлата на 3D печата

Пазарът на индустриални решения за 3D печат се развива с бързи темпове
(снимка: CC0 Public Domain)

Адитивното производство ще се развива най-бързо от всички сегменти на пазара на технологии и решения за 3D печат, единодушни са специалистите. През 2022 г. и следващите години ще станем свидетели на все по-ключовата роля на технологията в света на здравеопазването, а също така и в автомобилостроенето и аерокосмическите системи. Климатичната криза ще изиграе върхова роля за начина, по който ще се развие индустрията.

3D печатът – пазар за 5,2 млрд. долара

Пазарът на индустриални решения за 3D печат ще се развива бързо и ще достигне обем от 5,2 милиарда долара през 2026 година, прогнозират анализаторите от Markets and Markets. За сравнение, през 2021 година този сегмент се оценява на 2,1 милиарда долара. Това означава среден годишен темп на растеж от цели 20%.

Въпреки сътресенията, причинени от пандемията на коронавируса, сега пазарът на 3D печат показва признаци, че преминава отвъд прототипирането и се очертава като технология за производство в големи обеми. Това ще е и причината за значителни растеж през идните 5 години.

Очаква се сегментът на 3D принтерите да държи най-големия дял от пазара на индустриалния 3D печат в идните години. Когато 3D принтерът беше представен за първи път, той изглеждаше по-скоро като странна новост, отколкото като практичен инструмент. Сега обаче, предвид намаляващите разходи и технологичния напредък, потребителската база за 3D принтерите се разшири значително. Те се използват за професионален печат – например, за производство на леки и сложни форми за продукти с висока стойност, вариращи от компоненти за самолети до детайли за състезателни автомобили.

Доминиращата технология ще бъде сливането на база прахово легло, прогнозират още анализаторите. Това е един от най-често срещаните процеси на 3D печат, използвани за промишлено адитивно производство (AM). Основното му предимство пред другите процеси е, че не изисква поддържащи структури: праховият слой осигурява необходимата опора при работа с пластмаса и нейните нея производни.

Адитивното производство настъпва

Адитивното производство ще се установи като основна производствена технология, смята Арно Хелд, управляващ съдружник в AM Ventures. Технологията ще подпомогне прехода към устойчива и ресурсно-ефективна икономика.

„Участниците в индустрията ще осъзнаят, че всички ние трябва да работим заедно и да преодолеем големите предизвикателства на контрола на качеството, повторяемостта на различните платформи и рециклирането на материали”, казва Хелд.

Много организации се стремят да се възползват от възможностите на адитивното производство да произвежда големи количества отделни части, коментира д-р Джефри Грейвс, президент и главен изпълнителен директор на 3D Systems.

„Свидетели сме на все по-масово възприемане на AM наред с традиционните технологии. Очаквам също така да видим включването на производители от всички размери, които приемат AM за масово персонализирано производство”, казва Грейвс. Според него, интегрирането на AM в съществуващите работни процеси ще изисква въвеждане на машинно обучение и това ще играе решаваща роля.

Фактор за развитието на пазара ще бъде развитието на стандартите за AM, прогнозира Брайън Томпсън, вицепрезидент на CAD отдела и генерален мениджър на PTC. Според него, предстои сертифициране на повече материали, процеси и части. Благодарение на това все повече индустрии ще приемат обемното адитивно производство за „крайна употреба”.

Приложения

Като ключова област на приложение на адитивното производство специалистите определят сферата на здравеопазването. Още по време на пандемията се видя, че 3D печатът има големи възможности за производство „по заявка” на здравно оборудване.

„Очаквам да продължим да виждаме как адитивното производство води до забележителен напредък в трансформацията на предоставянето на здравни грижи”, казва д-р Джефри Грейвс. „AM вече демонстрира силата си в тази индустрия, давайки възможност за предоставяне на здравни грижи, специфични за пациента, с уникални решения за създаване на хирургически планове и медицински устройства”.

Следващата голяма стъпка за технологията в света на здравеопазването ще бъде биопринтирането, смята Грейвс. Същевременно обхватът на изследователските усилия се разширява, включвайки нови технологии за 3D печат и нови материали, предназначени да подпомогнат откриването на лекарства, създаването на тъкани, а някой ден евентуално и на трансплантируеми човешки органи.

„От технологична гледна точка ние очакваме да видим големи пробиви в областта на биопринтирането и регенеративната медицина, независимо дали става дума за създаване на сложни тъкани или дори за разработване на лекарства”, убеден е и Брайън Томпсън от PTC.

Други потенциални големи приложения ще са производството на топлообменници, леки структурни компоненти или електрически двигатели. Ави Райхентал, съосновател и главен изпълнителен директор на Nexa3D, смята, че адитивното производство ще изиграе голяма роля, „превръщайки се в ефективен инструмент за производство на самолети, влакове, автомобили и домове”.

В подкрепа на това виждане са и данните на MarketsandMarkets. Анализаторите прогнозират, че една от индустриите, които най-много ще спечелят от развитието на 3D печата, ще са аерокосмическите технологии и отбраната.

Климатичната криза

Климатичната криза, опазването на планетата, пестенето на ресурси и стремежът към кръгова икономика ще са най-силният фактор за развитието на адитивното производство, смятат повечето специалисти от бранша.

„AM ще играе ключова роля в обръщането на глобалното затопляне чрез намаляване на теглото, въглеродния отпечатък, консумацията на енергия и отпадъците, както и от прехода към растителни материали”, коментира Ави Райхентал.

„Устойчивостта и кръговата икономика са горещи теми през 2021 г. и очаквам това да се ускори през идното десетилетие. Адитивното производство е не само средство за създаване на кръгова икономика, но възприемането на принципите на кръговата икономика е необходимо, за да може индустрията да процъфтява”, казва Кристин Мълхерин, генерален мениджър за прахообразни продукти в Nexa3D.

„Освен нарастващия натиск върху околната среда, ефективното рециклиране на материали – както пластмаса, така и метал – ще е от решаващо значение за намаляване на разходите за печат в производствен мащаб”, смята той.

3D печатът ще помогне да направим глобалното производство устойчиво, вярва и Дидие Делтор, президент на бизнеса за персонализиране и 3D печат в HP.

Без съмнение в адитивното производство ще се се появят нови материали, прогнозира Франк Робъртс, президент на 6K Additive. „Ангажиментът за устойчивост от производителите на материали и клиентите ще бъде също толкова важен, колкото факторите качество и цена”.

Коментар