Obróbka metali w USA: czy drukowanie 3D będzie odgrywało większą rolę?

Branże, takie jak budownictwo, obejmują również drukowanie 3D w niezliczony sposób, wraz z innymi podkategoriami, takimi jak obróbka metali. Podczas gdy ogólnie rzecz biorąc, przemysł budowlany i budowlany może ekspansywnie wykorzystywać druk 3D, do niszy takiej jak obróbka metali (a mianowicie do stali), prototypowanie jest tam, gdzie jest na razie. Studenci magisterscy z MIT, Aline Blanche Grynbaum Ingberman i Sittipat Assavaniwej, niedawno opublikowali tezę skoncentrowaną na zarządzaniu łańcuchem dostaw. W artykule "Wpływ druku 3D na przemysł metalowy" autorzy badają aktualne trendy w stosowaniu technologii, wraz z aktualnymi i projektowymi przeszkodami.

Obróbka metali ma oczywiście wiele przemian na przestrzeni wieków, ale potrzeba surowiec i jego bliskość nie uległy zmianie:

"W większości przypadków producenci stali będą bliżej surowców niż konsumenci. W przypadku stali głównym surowcem jest ruda żelaza, która jest obecnie produkowana w kilku zakładach na całym świecie. Bliskość dostawców nie tylko zapewnia niezawodne źródło, ale także znacznie redukuje czas i koszty transportu "- stwierdzają naukowcy w swoich artykułach.

Wraz z zarządzaniem podażą istnieją wyzwania związane z siłą roboczą, ponieważ wiele młodsze pokolenie stara się zdobyć czteroletnie tytuły, unikając zawodów takich jak obróbka metali - wiele z nich można uznać za staromodne kariery. Wraz z upływem czasu może się to zmienić, ponieważ wykorzystanie materiałów i technologii staje się bardziej aktualne ze względu na użycie procesów addytywnych, a nie subtraktywnych.

Autorzy zgromadzili swoje dane odwiedzając witryny za pomocą procesów produkcyjnych CNC i 3D drukowanie, przeprowadzanie wywiadów z właścicielami, operatorami i menedżerami oraz przeprowadzanie innych badań, takich jak wykorzystanie szczegółowej ankiety, która dostarczyła 133 odpowiedzi. Zgodnie z głównym tematem badań naukowcy skupili się zarówno na małych, jak i dużych przedsiębiorstwach, kwestionując potencjał wszechstronnych praktyk drukowania 3D w przyszłości:

"W przypadku dużych przedsiębiorstw zaskakujące 29% respondentów powiedzmy, że w pewnym momencie rozważają zastąpienie 100% procesu produkcji AM. W przypadku małych firm, 9% również to mówi "- stwierdzili autorzy w swoich artykułach. "Biorąc pod uwagę wysokie początkowe koszty inwestycji, jednym z możliwych wyjaśnień są firmy, które urodziły się zależne od 3DP. Jednym z przykładów jest firma, która została odwiedzona w ramach projektu, produkująca drukowaną protezą 3D na biodra i kolana. Odna początku ich proces był w 100% oparty na AM. "

Podczas gdy naukowcy przewidują, że prototypowanie nadal będzie głównym zastosowaniem do drukowania 3D w procesach obróbki metali w ciągu najbliższych trzech do pięciu lat, zbadali korzyści dla jego zastosowanie w przemyśle:

Firmy takie jak PTooling (Kanada), GE (na całym świecie) i MTU (Monachium) są obecnie zaangażowane w drukowanie 3D, aby osiągnąć postęp w produkcji komponentów lotniczych.

"Dzięki AM możesz rozłożyć obciążenie i rozjaśnić część. Na przykład, czołowe kształtowniki skrzydła mogą być przeprojektowane, aby były szersze, aby osiągnąć stabilność przy mniejszym ciężarze ", powiedział Marvin Fiebig, właściciel narzędzia PTooling.

" Nie będziemy wysadzać drzwi poza standard maszyny - nie chciałbym tego robić - ale jeśli możemy dać klientowi nowo zaprojektowany komponent, który zaspokoi ich potrzeby w ciągu czterech tygodni zamiast 20, prawdopodobnie zdecyduje się na użycie nowej technologii. Zasadniczo możemy zrobić część, która jest 30 procent lżejsza, 50 procent silniejsza, produkuje ją szybciej, a koszty materiału będą tańsze, ponieważ nie obrabiamy większej części bloku materiału. "

I chociaż możliwe jest, że drukowanie 3D może ostatecznie zaćmić procesy CNC, wciąż istnieją przeszkody, takie jak brak koniecznej różnorodności w metalach, koszt materiałów i pewne problemy z jakością, procedury przetwarzania końcowego i środki niezbędne do wytwarzania większych części .

"Drukowanie 3D to obiecująca, wschodząca technologia. Podobnie jak większość nowych technologii, druk 3D wciąż musi ewoluować, zanim zostanie szeroko przyjęty przez przemysł obróbki metalu. Choć jest on już postrzegany jako realna i użyteczna technologia, AM wciąż ma bariery do przezwyciężenia "- podsumowali autorzy. "Obecnie głównymi barierami dla większości przedsiębiorstw są wysokie początkowe nakłady inwestycyjne i ograniczenie materiałów dostępnych dla 3DP. Ograniczony rozmiar wydruku to także główny problem związany z przyjęciem AM, niezależnie od segmentu branżowego i wielkości firmy. "