Katmanlı İmalatın Geleceği: 2023'ün Sektör Liderleri

Katmanlı imalat (3D baskı), son yıllarda üretim sektöründe devrim niteliği taşıyan yenilikçi bir teknoloji haline gelmiştir. Bu yöntem, bilgisayar destekli tasarım (CAD) verilerini kullanarak, nesnelerin katmanlar halinde tabakalarını oluşturmak için malzemelerin doğrudan birleştirilmesini sağlar. Katmanlı imalat, birçok sektörde hızlı prototipleme, kişiselleştirilmiş üretim ve parça üretimi gibi bir dizi uygulama sunmaktadır. Bu blog yazısında, katmanlı imalatın işleyişini, faydalarını ve gelecekteki potansiyelini daha yakından inceleyerek, bu heyecan verici teknolojinin nasıl bir dönüşüm sağladığını keşfedeceğiz.

Çoğu işletme için 2022, bir engelin diğeriyle değiş tokuş edilmesi gibiydi. Pandemi sonunda hafifledi, ancak ekonomi yumuşadı. Katmanlı imalatta bu engeller bazıları için birer fırsata dönüştü. 2022’de rekor satışlar bildiren 3D yazıcı üreticileri ve bayileri vardı, kısmen üretimi yeniden kıyıya taşımak ve prototip üretimini şirket içinde getirerek paradan tasarruf etmek isteyen müşteriler tarafından yönlendirildi.

Küresel bir 3D yazıcı ve malzeme satıcısı olan Dynamism’in CEO’su Douglas Krone, “Daha önce hiç görmediğim bir şey, müşterilerin katkı maddesini anlamaları ve daha fazlasını yapmaları gerektiğini söyleyerek bize gelen organik ilgiydi” diyor. “Bu, müşterilerimize katkı maddelerini anlamaları gerektiğini söyleyerek geçirdiğimiz son 10 yıldan dramatik bir sapma.”

Bununla birlikte, olumsuz genel ekonomik ortam ve düşen hisse senedi fiyatları, 3D baskı firmalarında işten çıkarmalara katkıda bulundu. Ekonomik belirsizlik nedeniyle 2022 satın almalarını erteleyen müşterilerin yazıcı pazarı üzerindeki etkisi inkar edilemez.

Materialize’da katmanlı üretim satış müdürü Sonja Rasch, “Tedarik zinciri sorunlarını çözme hayali ve AM’nin teorik avantajları artık çoğu şirkette dikkate alınan bir konu,” diyor, “ancak pratik uygulama zor olmaya devam ediyor ve birçok şirket pes ediyor.”

Ancak pandeminin ve zayıf ekonominin gölgesi 2023’e kadar uzanabilirken, 2022’nin en önemli teknolojik gelişmelerinden bazılarına dayanan bir iyimserlik var.

2023’TE EN ÇOK BÜYÜYECEK PAZAR SEGMENTLERİ:

Otomotiv
Tıp/Diş
havacılık
Son Kullanım Tüketici Ürünleri
Yapı
Küçük İmalat

“Havacılık, tıp ve otomotiv; AM Cubed danışmanlığının kurucusu ve Women in 3D Printing’in başkanı Kristin Mulherin, bu üç sektörden herhangi birinin herhangi bir büyüme artışı görmesine şaşırırdım” diyor . “Bu üç endüstrinin doğası böyle, çok istikrarlılar ama benimsemeleri yavaş, düzenlemelere tabiler ve satış döngüsü inanılmaz derecede uzun, oysa tüketim malları, robotik ve endüstriyel uygulamalarda bunlara sahip değilsiniz. engeller böylece yeni büyüme görebiliriz.

Kurul, AM’deki özellikle parlak bir noktanın, petrol ve gaz, savunma ve ulaşım gibi “durgunluktan etkilenmeyen” bazı üst düzey endüstrilerdeki uygulaması olduğunu belirtti.

Ultimaker’ın uzun süredir CEO’su olan ve şu anda 3YourMind ve diğer teknoloji şirketlerinin yönetim kurulunda yer alan Jos Burger, “Bu sektörlerde, özellikle kritik bileşenlerin bakım ve onarımı için AM’nin benimsenmesi artıyor ve artmaya devam edecek” diyor.

Yazıcı OEM Raise3D’de strateji, ortaklıklar ve uluslararası iş geliştirmeden sorumlu küresel Başkan Yardımcısı Diogo Quental, “2023’te en fazla büyümeyi görecek sektörler, rekabetin en yüksek olduğu sektörler: savunma, otomotiv, dişçilik ve havacılık” diye ekliyor . “AM, geleneksel imalatın ilgili bir tamamlayıcısı olarak bu endüstriler için standart hale gelecek. Bu gerçekleştiğinde, küçük imalat takip edecek.”

Yönetim kurulumuz, büyümeye hazır bir başka pazarın savunma sanayisi olduğu konusunda hemfikir. 3D baskılı drone’lardan savaş alanı yedek parça üretimine ve hatta somut 3D baskıya kadar uzun süredir üzerinde çalışılan askeri uygulamalar hayata geçirilebilir. Quental, “Savaş senaryolarına hazırlanmak için dağıtılmış üretim kapasitesinin kurulmasıyla birlikte, savunma harcamalarında yapısal bir değişiklik bekleyebiliriz” diyor. Savunma, AM’nin genel olarak benimsenmesi için bir tetikleyici olabilir.”

2022’nin En Büyük Atılımı Neydi?

2022’nin teması tek kelimeyle hızdı. Teknolojiler ve yazıcılar genelinde hız artışı, 2022’de büyük bir atılımdı. Yalnızca birkaç örneğe bakıldığında, Modix büyük ölçekli 3D yazıcılar, tüm ürün yelpazesinde hızları artırmak için motorunu yükseltti; miniFactory’nin yeni Ultra 2’si şirketin amiral gemisi Ultra’dan iki kat daha hızlı; Photocentric, hızını ikiye katlamak için masaüstü reçineli yazıcı Liquid Crystal Magna v.2’yi yeniden tasarladı; Digital Metal’in yeni metal bağlayıcı püskürtme makinesi, eski bağlayıcı püskürtme teknolojisinin maksimum hızını ikiye katlıyor; 3D Systems yeni iki lazerli SLA, şirketin diğer SLA yazıcılarının hızını ikiye katlıyor; Formlabs’ın yükseltilmiş SLS yazıcısı Fuse 1+ 30W, önceki sürümünden iki kat daha hızlı yazdırıyor ve şirketin reçine 3D yazıcısı Form 3+ artık %40 daha hızlı; ve Raise3D, Hyper FFF adlı bir yükseltme kiti başlattı.

Hızdan sonra uzmanlarımız, 2022’de malzemelerin, özellikle de 2023’te daha fazlasını göreceğimiz gelişmiş mühendislik özelliklerine ve pelet malzemelerinde gözle görülür bir artışa sahip yeni ekstrüde edilebilir termoplastiklerin geliştiğini söylüyor.

Solvay Specialty Polymers küresel AM ürün ve iş geliştirme müdürü Brian Alexander, “Granül veya pelet bazlı eklemeli üretime yönelik eğilim, pahalı filament bazlı çözümlerin yerini alacak şekilde büyümeye devam edecek” diyor . “Toz bazlı çözümler geçerli olmaya devam edecek, ancak pelet bazlı teknolojiler kadar büyümeyecek.”

2022’de piyasaya sürülen yeni teknolojiler olmasına rağmen, bunların hiçbiri henüz pazarı önemli ölçüde değiştirmedi , uzmanlarımız aynı fikirde.

Alexander, “Donanım hassasiyeti, kontrol ve hem sıcaklığı hem de hareketleri kontrol etmek için daha fazla izleme sistemiyle tekrarlanabilirlik açısından en büyük yeniliğin henüz gelmediğini düşünüyorum” diyor.

Yeni Uygulama Olanakları

Katmanlı imalat dışındaki yenilikler, yeni uygulama fırsatları yaratmaya devam edecek. Örneğin, elektrik motorlarında.

Stratasys ticari sistemlerden sorumlu kıdemli başkan yardımcısı Patrick Carey, “Elektrikli araç pazarında hem motorlarda hem de araba gövdelerinde 3D baskının uygulanması, sektörde AM için önemli bir büyüme ve fırsat sağlayacak küresel bir değişiklik yaratıyor” diyor. . AM’nin uçak ve uzay araçları için hidrojen motorlarının büyümesinde önemli bir rol oynama fırsatı da var.

Azul 3D’nin gelir sorumlusu Tuan TranPham’a göre, eklemeli imalatın genel olarak demokratikleşmesi 2022’de ileriye doğru bir adım attı . “Fuse 1+ 30W gibi daha da uygun maliyetli lazer toz yatağı füzyonu ve seçici lazer sinterleme makineleri ve ayrıca başlangıç Sinterjet’ten M60 gibi ucuz masaüstü boyutunda metal bağlayıcı püskürtme ve daha küçük ve daha uygun fiyatlı yönlendirilmiş enerji biriktirme gördük. ”

2023’te En Önemli AM Trendleri Ne Olacak?

İsteğe Bağlı 3D Baskı Hizmetlerinde Büyüme

Tüm uzmanlarımız aynı fikirde olmasa da 2023’te devam eden bir başka trend de talep üzerine katkı maddesi üreticilerinin büyümesi. Yazıcılara sermaye yatırımlarını erteleyen veya 3D baskıyı benimsemeden önce suları test eden şirketler bu hizmetlere güvenecek.

Birçok hizmet bürosu, tasarım ve mühendislik hizmetleri ile daha geniş bir malzeme menüsü sunmak için 2022’de tekliflerini genişletti. Alexander, 2023’te Solvey Specialty Polymers’ın yüksek performanslı polimerleri kullanması için daha fazla 3D baskı hizmet bürosunun onaylanmasının önemli bir hedef olacağını söylüyor.

Bu alanda büyümenin devam edeceğini öngören Burger, “Daha fazla hizmet bürosu, AM çözümlerinin tüm bant genişliğini kapsıyor ve müşterilerine bir üretim teknolojisi ve malzemesinden diğerine geçiş yapma esnekliği sağlıyor” diyor. “Şirketler, AM’ye yatırım yapmanın ve AM’yi kendileri dağıtmanın faydasını her zaman görmüyor.”

Materialise şirketinden Rasch (doğal olarak), şirketlerin “yalnız çalışmaya başlamadan önce daha büyük hizmet bürolarıyla birlikte hareket ederek” pek çok yanlış yatırımı ve hayal kırıklığını önleyeceğini öngörüyor.

Hizmet olarak 3D baskı, uzun süredir daha büyük şirketlerde eklemeli üretime açılan kapı olmuştur ve hedef kitlesini orta ve küçük ölçekli şirketlere genişletebilir.

Mulherin, “Hiçbir hizmet bürosunda bir şey basmadan yarım milyon dolarlık bir yazıcı satın alan çok az kişi vardır” diyor. “Hizmet büroları, şirketler için prototipten üretime kadar olan boşluğu doldurmanın gerçekten kritik bir parçası.”

Sürdürülebilirliğin Gizli Akımı

Yönetim kurulu üyeleri, yaklaşımlar küresel olarak farklılık gösterse de, sürdürülebilirliğin eklemeli imalatta büyüyen bir trend olmaya devam ettiğini ve bunun Kuzey Amerika’dan çok AB’de olduğunu kabul etti.

Alexander, “Şirketler, sürdürülebilir çözümler ekleme konusunda daha fazla baskı altında” diyor. “Bazı büyük OEM’ler, biyo-kaynaklı ham maddeler veya bir geri kazanım ve geri dönüşüm planı gibi bazı sürdürülebilir yönlerini gerekçelendirmedikleri sürece, yeni bir proje için bir polimere bakmayacak bile.”

AM’nin diğer endüstrilerde sürdürülebilirliği sağladığı duruşu hala güçlü ve 2023’te önemli bir mesaj olmaya devam edecek. Burger, “AM’de sürdürülebilirlikle ilgili temel zorluklardan biri, AM’nin kendisi değil, ne sağladığıdır” diyor. “Örneğin, petrol ve gazda AM, arıza süresi risklerini azaltmada artan bir rol oynuyor. Petrol ve gazın çok sürdürülebilir olmadığı söylenebilir, ancak yerinde yedek parça üretiminin sürdürülebilirliğe kesinlikle katkı sağladığı söylenebilir.”

Mulherin, “Sürdürülebilirlik kesinlikle bir odak noktası olacak,” diyor, “ancak sürdürülebilirliğin ardındaki iş gerekçesine doğru biraz daha fazla bir kayma olacak. Sürdürülebilirliğin pazarlanması veya yeşil yıkama yerine, sürdürülebilirliğe odaklanmak için büyük bir ekonomik neden var.”

AM’de AI’nın büyümesi

AM’deki yapay zeka artık her zamankinden daha çekici. Daha önce ilgi çekici bir vaatti, ancak bugün üretken tasarım ve simülasyon yazılımlarında somut uygulamalar görmeye başlıyoruz. Carey, “Yapay zekayı göz önünde bulundurarak iş akışının birçok yönünü iyileştiren katkı maddesine yazılım entegrasyonu”, 2023 için ufukta görünüyor, diyor.

AM’nin benimsenmesinin önünde sürekli bir engel olan güvenilir süreç ve kalite kontrol, 3B baskı sürecindeki en kritik adımları otomatikleştirmek için yapay zeka kullanan bir çözümün eşiğinde olabilir. Kurul, üretim sürecini izlemek ve baskı hatalarını gerçek zamanlı olarak düzeltmek için bilgisayar görüşünü kullanan makine öğrenimi sistemlerine yönelik umut verici araştırmaların, 2023 gibi erken bir tarihte ürünlere girmeye başlayabileceğini tahmin ediyor.

“Yazıcıları ve donanımı elimizden geldiğince ayarladık,” diyor Mulherin, “ve şimdi yazılımın ve yapay zeka özellikli yazılımın yerinde izlemeyi devralması ve güvenilirliği ve tekrarlanabilirliği artırması gerekiyor.”

Eksiksiz İş Akışına Odaklanın

AM endüstrisi elbette sadece 3D yazıcılardan ibaret değil ve uzmanlarımız malzeme, yazılım ve son işleme ekipmanı pazarlarının 2022’de baskı donanımından daha hızlı büyüdüğünü fark ettiler.

Carey, “2023’te hem ön hem de son işleme, iş akışı, otomasyon ve bağlantı açısından yazıcı dışında daha fazla gelişme göreceğimize inanıyorum” diyor.

Tedarik Zinciri Çözümü

Kurulumuz, bir tedarik zinciri çözümü olarak AM’nin en hızlı büyüyen alanlardan biri olmaya devam edeceğini söylüyor.

Krone, “Artıklık açısından kesinlikle bir tedarik zinciri çözümü olarak katkı maddesi aşamasındayız” diyor. “Kaçınılmaz arz şokları geldiğinde kendinizi çalışır durumda tutabilme yeteneği. Kalmak için burada.

Tedarik zinciri darboğazları, parça üretimlerini yeniden düzenlemek ve yerelleştirmek isteyen üreticiler için bir uyandırma çağrısıydı. Katkı maddesi çoğu durumda geleneksel imalatın yerini almayacak olsa da, üreticilere daha ucuz yedek parçalar ve özel takım üretimi ile birlikte daha hızlı prototipleme erişimi sağlayacaktır.

Polimer üreticisi Evonik’in endüstriyel 3D baskı başkanı Sylvia Monsheimer, “2023’te lojistik sorunlarla mücadele etmeye devam edeceğimize inanıyorum, bu nedenle üretimde esneklik bir avantaj olacak” diye ekliyor.

2023’te Büyümeyi Hangi Engeller Engelleyecek?

3D yazıcı üreticileri, 2022’de yazıcılar için kritik bileşenler için kendi tedarik zinciri sorunlarından muaf değillerdi. Bu sorun 2023’e yayılabilir.

Pandemideki gevşemeye rağmen TranPham, pazarın birçok segmentinin 2023’ün başlarında yeniden toplanmaya devam edeceğini belirtiyor. Yönetim kurulumuz, bunun ötesinde, 2023’te benimsemeyi yönlendirmenin sosyal yardım ve eğitim olmaya devam edeceğini kabul etti.

Krone, “Bazen bu sektörde biraz miyop oluyoruz çünkü mühendislere satış yapıyoruz, tüm mühendislerin 3D baskıyı bildiğini düşünüyoruz ve durum bu değil,” diyor Krone. “Herkes bir 3D yazıcının ne olduğunu bilir, ancak küresel işletmelerde çalışan mühendislerin çoğu, iş akışlarında bunları nasıl uygulayacaklarını bilmek için en son teknolojiler ve malzemeler hakkında yeterli bilgiye sahip değildir.”

Eğitime ek olarak, imalat sanayiinde çığır açmaya karşı bir isteksizlik ve genel bir değişim korkusu var.

Quental, “Motorlar sıcak ve depo dolu, ancak uçağı uçurmak için yine de belirli bir hıza ulaşmanız gerekiyor” diyor. “Üreticilerin AM hakkında bilgi sahibi oldukları ve üretim kapasitelerine dahil etmeyi düşündükleri bir noktadayız, ancak herhangi bir yapısal geçişte normal atalet ve dikkat var.”

Uzmanlarımız, üretime yönelik bir çözüm olarak AM’nin engellerle karşılaşmaya devam edeceği konusunda hemfikir. Burger, “AM’nin üretim için değerlendirilmesinden önce tekrarlanabilirliğin iyileştirilmesi ve maliyetlerin düşmesi gerekiyor” diyor. “Ancak, tıp gibi belirli sektörlerde üretim için AM’nin gelişeceğine inanıyorum.”

TranPham, üretimin bir çözüm olarak satılabilmesi için önce kalite ve tekrarlanabilirliği sağlamak üzere endüstrinin entegre son işlemeyi uygulaması gerektiğini belirtiyor. “Herkes üretime geçmek istiyor,” diyor, “ancak pazar buna hazır değil. Gerçek üretim çözümleri üretmek için daha büyük oyuncuların devreye girmesi ve konsolide olması gerekiyor. Nikon ve Mitsubishi gibi kurumsal devlerin pazardaki konumlarını güçlendirmeleri 2022’de heyecan verici bir gelişme oldu.”

Quental, yeni üretim veya girişimler görsek de görmesek de otomasyon ve sürekli üretimin 2023’te en önemli öncelikler haline geleceğini söylüyor.

Sektörün 2023’te Büyümek İçin En Çok Neye İhtiyacı Var?

Alexander, üreticilerin ve makine atölyelerinin AM’yi rekor bir hızla benimsemesine rağmen, 3D yazıcıları kullandıkları şeyin güçlü bir pazar büyümesine yol açmayabileceğini söylüyor. “Mevcut parçaları 3D baskı yaparak maliyetleri %20 düşürmeye çalışmak yerine, gerçek değer katan bir tasarım amaçlanmalıdır. Üreticiler, gerçekten güçlü bir sebep olmadan zaten çalışan bir şeyi değiştiremeyecekler.”

Büyük tasarrufları ve büyümeyi gösteren başarı öyküleri ve kullanım durumları şirketlere bu mantığı sağlar, bu nedenle kullanım durumlarına sürekli odaklanma, All3DP Pro’nun ana odak noktası olmaya devam etmektedir.

Yeni Ürünler & Yeni Para

Krone, “Tüm teknoloji endüstrilerinin büyümesi için ihtiyaç duyduğu bir numaralı şey, yenilik ve sermayeye erişimdir” diyor. 2023’ün teslim edip etmeyeceği belirsiz görünüyor. Herhangi bir durgunluk derecesi, 2023’te start-up’ları ve yeniliklerini gerçekten etkileyecektir, çünkü risk sermayedarlarından sağlanan fonlar kurur ve muhtemelen daha fazla endüstri konsolidasyonuna yol açar.

2022’de çok sayıda konsolidasyon ve stratejik yatırım gördük, bu da AM’nin birkaç çok büyük şirketin hakim olduğu bir endüstri haline gelmesi endişesine yol açıyor. Alexander, “Para giderek daralıyor ve yalnızca büyük şirketler hayatta kalacak kaynaklara sahip” diyor. “2023’te çok fazla balonun patlamasını bekliyorum, özellikle de resesyon gerçekten vurursa. Şirketlerin maliyetleri düşüreceği ilk alan AM gibi yüksek riskli inovasyonlar olacak.”

TranPham, eklemeli üretim ve “çok fazla ben de ürünüm” hakkında hala çok fazla yutturmaca olduğunu belirtiyor.

Quental, “Normal büyüyen bir ekonomide, bu şirketler pazar büyümesini zorlar ve potansiyel olarak hepsi kendi alanlarını bulur” diyor. “Ancak, bir gerilemede, bazıları bunu başaramayacak ve başka bir konsolidasyon turu görebiliriz.”

2022’deki Büyük Satın Almalar:

3D Systems, yazıcı üreticileri Titian Additive, Kumovis ve DP Polar’ı satın aldı
Stratasys, Covestro’nun eklemeli imalat malzemeleri işini ve Riven yazılım şirketini satın aldı
MakerBot, Ultimaker ile birleşti
Markforged binder püskürtmeli yazıcı üreticisi Digital Metal’i satın aldı
Carbon, yazılım üreticisi Paramatters’ı satın aldı

TranPham, AM Ventures ve Core Industrial Partners gibi 3D baskı ve üretime odaklanan yatırım şirketlerine rağmen, AM’de yeniliği destekleyen bu şirketlerden yeterince olmadığını belirtiyor.

Mulherin, “Yatırım ihtiyacı olan şirketlerin devam etmesi gerektiğini düşünüyorum, çünkü yatırımcılar 2023’te çok ama çok çekingen olacaklar. Yatırımcılar abartmanın gayet iyi farkındalar ve insanlara para vermeden önce çok daha gayretli olacaklar.” ”

Tam İş Akışına Odaklanın

Kesinlikle, 3D baskı, yazıcılardan çok daha fazlasıdır. Son üç ila beş yılda, hem donanım hem de yazılım açısından CAD’den son işlemeye kadar 3D baskılı parçanın eksiksiz iş akışına odaklanıldı. Bu, 2023’te eklenen otomasyon unsuruyla devam edecek.

Mulherin, “Otomasyonun yeni bir kabul gördüğünü düşünüyorum” diyor. “Otomasyon anahtardır, ancak kendi başımıza herhangi bir büyük atılım yaptığımızı düşünmüyorum, ancak doğru yoldayız.”

3D3 Teknoloji olarak sektörün, gelişen teknolojilerini ve son yenilikleri içeren 3D yazıcı ve sarf malzemelerini siz değerli müşterilerimiz ile buluşturmaya devam ediyoruz. Bir sonraki yazımızda görüşmek üzere.