Der Polymer-3D-Druck, insbesondere der Desktop-Druck, hat sich unter einer großen Anzahl aufstrebender Unternehmen etabliert. Die Entwicklung des Marktes reift allmählich. Eine solche Situation des "Überangebots" wird wahrscheinlich dazu führen, dass die Stärksten überleben und häufig fusionieren. Wenn es nach einem solchen Entwicklungschaos einen riesigen „blauen Ozean“ gibt, kann der Metall-3D-Druck meiner Meinung nach nicht ignoriert werden. Die Entwicklung dieses Bereichs ist noch flach. Durch das Durchbrechen der entsprechenden Engpässe dürften die einsteigenden Unternehmen großen Wohlstand einläuten. Aussicht.
Engpässe und Herausforderungen
Zunächst einmal ist die Schwelle für den Einstieg in den Metall-3D-Druck selbst relativ hoch. Der Metall-3D-Druck hat sich nicht so schnell entwickelt wie der Polymer-3D-Druck. Erstens, weil der Prozess relativ kompliziert ist, und zweitens erfordert er auch fortschrittlichere und ausgereiftere Maschinen. Um diesen Technologiestand zu erreichen, muss die Produktionsüberwachung mit Verbrauchsmaterialien abgestimmt werden; andererseits, obwohl die SLS-Technologie-Komponente, die Carl Deckard 1980 zum Patent anmeldete, mittlerweile gemeinfrei geworden ist, unterliegen ihre zukünftige Entwicklung und Prozesstechnologie immer noch den gesetzlichen Einschränkungen durch geistige Eigentumsrechte. Relevante technische Barrieren und relativ reife Marktteilnehmer werden Druck auf neue Akteure ausüben. Diese reiferen Marktteilnehmer werden ihr Bestes geben, um ihre Rechte an geistigem Eigentum zu wahren. Daher sind im Vergleich zum Polymer-3D-Druck die Optionen für den Metall-3D-Druck größtenteils immer noch dünn gesät.
Ein weiterer wichtiger Faktor, den es zu berücksichtigen gilt, sind die Skaleneffekte (niedrigere Durchschnittskosten bei steigendem Output), die sich aus den Benutzern des Metall-3D-Drucks ergeben. Um die Preis-Mengen-Verhältnis-Kurve von Rohstoffen (Metallpulver) in einen Abwärtstrend zu treiben, müssen Unternehmen die Materialkosten streng kontrollieren. Es ist wichtig zu beachten, dass Energien wie Laser, die zum Schmelzen von Sintermetallen verwendet werden, auch hohe Kantenkosten verursachen. Unter den üblicherweise verwendeten Metallen liegt der Schmelzpunkt von Titan bei 1668 Grad, der Schmelzpunkt von Aluminium bei 660 Grad, der Schmelzpunkt von Inconel bei 1390-1425 Grad und der Schmelzpunkt von Edelstahl bei 1510 Grad. Energie schmilzt. Und wenn Sie Lasergeräte mit genügend Energie kaufen möchten, wird der Preis bestimmt teuer. Obwohl es mehrere 3D-Metalldrucker und -lösungen auf Desktop-Niveau auf dem Markt gibt, wie z. B. die Verwendung von FDM zur Herstellung von Gussteilen, ist die Qualität immer noch uneinheitlich und schwer mit professionellen Metalldruckgeräten zu vergleichen.
Zu den derzeit gebräuchlicheren Metallmaterialien für den 3D-Druck gehören Aluminiumlegierungen, Edelstahl, Titan, Kupfer, Silber und Legierungen. Titanlegierungen machen fast ein Drittel des Marktes für 3D-Druckmaterialien aus Metall aus, und Analysten sagen voraus, dass der Markt in den nächsten 10 Jahren um 32 Prozent wachsen wird. Solche Vorhersagen sind nicht unbegründet. Der Luftfahrtgigant GE hat eine Investition in Höhe von 3,5 Milliarden $ angekündigt, um 100 000 3D-gedruckte Kraftstoffdüsen aus Metall zu produzieren, und Aram hat angekündigt, 50 000 3D-gedruckte orthopädische Implantate herzustellen. Der Metall-3D-Druck wird häufig in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie eingesetzt und hat sich von anfänglichen Prototypprodukten zu einem Stadium entwickelt, in dem Endprodukte jetzt direkt hergestellt werden können.
Der Metall-3D-Druck muss Probleme lösen
Die zukünftige Entwicklung des Metall-3D-Drucks wird stark von der Zusammenarbeit zwischen Experten verschiedener Bereiche profitieren. Wie beim Polymer-3D-Druck kann die multidisziplinäre Zusammenarbeit die Entwicklung des Metall-3D-Drucks erheblich vorantreiben. Das in der Vergangenheit gespeicherte geschlossene und isolierte Wissensmodell ist überholt. Neben der individuellen Spezialisierung müssen sich die Praktiker auch mit anderen Experten gut abstimmen. Partnerschaft.
Aufklärung und Förderung der Verbraucher ist ein weiterer Schlüssel für die zukünftige Entwicklung des Metall-3D-Drucks – welche Art von Objekten eignen sich für die additive Fertigung? Welche sind ungeeignet? Dies erfordert einen Standard, der eine Bewertung des gedruckten Objekts, seiner Größe, Form, Produktionsmaßstab, vorhandener Materialien usw. umfasst. Der 3D-Metalldruck und andere Materialien erfordern möglicherweise alternative Geschäftsmodelle und Möglichkeiten zur Organisation von Produktionsressourcen. Behrokh Koshnevis, Professor an der University of Southern California, schlug vor, dass die Fernsteuerung in Zukunft das Organisationsmodell für Hersteller sein könnte. Die Hersteller sind von traditionellen Fabriken und Ausrüstungen getrennt und können sogar 100,000 Meilen von dieser Ausrüstung entfernt sein. Durch die Fernsteuerung von Geräten sind die Arbeiter nicht mehr an die Fabrik gebunden und können ihre Arbeit aus der Ferne erledigen. Ein solches Organisationsmodell hat viele Vorteile: Einerseits schützt es die Gesundheit und Sicherheit der Arbeitnehmer und steigert die Begeisterung für die Teilnahme an der Arbeit; Andererseits können die Betriebsausgaben gesenkt werden, indem Fabriken in Gebieten mit relativ niedrigen Immobilien- und Energiekosten angesiedelt werden.
Remote Working kann auch als großer Trend in der Zukunft von Industrie 4 angesehen werden.0, insbesondere wenn es um die Entwicklungsmöglichkeiten dezentraler Unternehmen geht. Eine Vielzahl neuer Technologien wie das Internet der Dinge, Big Data und Automatisierung werden die weitere Anwendung und Förderung des 3D-Metalldrucks vorantreiben.