10 3D-tulostustekniikan edut

Puheet 3D-tulostuksesta eivät näytä hiipuvan yhtään nopeammin. Se johtuu additiivisen valmistuksen tarjoamista lukuisista eduista. Voidaan tehdä asioita, jotka eivät olleet ennen mahdollisia, ja se kaikki johtuu 3D-tulostuksesta.

3D-tulostuksen hyödyt ovat johtaneet siihen, että siitä on tullut maailmanlaajuinen ilmiö. Alkaen lahjatavarakaupoista ilmailu- ja avaruusalusten osien huipputuotantoon 3D-tulostus on varannut paikkansa jokaisella markkinaraolla.

Teknologia on ollut olemassa jo 80-luvulta lähtien, mutta siitä ei kuultu paljon ennen vuotta 2010. Se johtui siitä, että additiivinen valmistus rajoittui enimmäkseen prototyyppien valmistukseen. Käyttökohteet ovat kuitenkin laajentuneet.

Tutkijoiden kaukaa haaveiltu unelma 3D-tulostuksen saattamisesta massojen ulottuville näyttää olevan nurkan takana. Edulliset 3D-tulostimet ja innokkuus tutustua tähän hämmästyttävään tekniikkaan ovat tuoneet kuluttajat lähemmäs trendiä.

Ihmiset ympäri maailmaa luovat 3D-tulostimilla hämmästyttäviä malleja ja esineitä, joiden valmistaminen olisi ollut mahdotonta. Monimutkainen muotoilu ja hienommat yksityiskohdat onnistuvat hyvin 3D-tulostimien avulla ilman, että tarvitaan liikaa käsiä.

Monilla ominaisuuksilla varustettu 3D-tulostuskone on kaikki mitä tarvitset, kun kyse on pienimuotoisesta tuotannosta. Voit herättää mielikuvituksesi henkiin, jos osaat käyttää CAD-ohjelmistoa ja muita suunnittelusovelluksia.

Eikö siis olisi parasta alkaa tuoda esiin 3D-tulostuksen etuja, joita voimme saada hyödyntämällä teknologiaa hyödyksi?

Mitä hyötyä 3D-tulostuksesta on?

”Mitä pikemmin, sen parempi”. On ehdottoman tärkeää tietää, että vallankumous voi tulla pian osaksi yhteisöä ilman suurta meteliä.

Et ehkä koskaan tiedä, ja saavut tuotantolaitoksellesi ja katsot johtajiesi puhuvan 3D-tulostimien hankkimisesta korkeintaan muutaman kuukauden kuluttua. Se olisi järkyttävä uutinen.

Teknologian täydellinen uudistaminen merkitsisi niiden selviytymistä, jotka pystyvät työskentelemään sen ympärillä. Ja kun näin tapahtuu, haluaisit olla ensimmäinen, joka valitaan käyttämään 3D-tulostinta haluamillasi taidoilla.

Jos muistat tietokoneiden aikakauden, jolloin monien työntekijöiden oli valittava joko tietokoneiden käytön opettelu tai yrityksen jättäminen lopullisesti. Tämä teknologia ei ole vähempää kuin samanlainen vallankumous.

Kysymys kuuluukin: mitkä ovat 3D-tulostuksen edut, jotka tekevät siitä niin vaikuttavan?

Nopea nopeus

3D-tulostaminen on suotuisa keino, jonka avulla voidaan tulostaa pieniä kappaleita nopeimmalla nopeudella. Erityisesti prototyyppien valmistuksessa 3D-tulostus on paras vaihtoehto. Perinteisessä valmistuksessa prototyypin suunnittelua varten on luotava valukappaleita ja muotteja.

Näihin kuluu aikaa, eikä niillä myöskään voida taata, että prototyyppi läpäisee kaikki vaatimukset. Prototyyppien täydellisyyden saavuttaminen voi kestää viikkoja ja kuukausia.

Mutta 3D-tulostuksen avulla voi suunnitella 3D-tulosteen ja käyttää 3D-tulostinta osan tulostamiseen muutamassa tunnissa tai päivässä. Muutokset on helppo sisällyttää. Muuttamalla piirustusta voidaan ehdotetut muutokset toteuttaa prototyyppiin.

Tämä kaikki voi tapahtua paljon lyhyemmässä ajassa kuin perinteisillä menetelmillä, kuten ruiskuvalulla. Toimivien osien valmistus pienistä ja keskisuurista volyymeistä voidaan tehdä nopeammin, kun ne valmistetaan 3D-tulostamalla.

takaisin valikkoon

Alhaisemmat kustannukset verrattuna perinteiseen valmistukseen

Kustannukset jakautuvat kolmeen päätekijään: käyttö-, materiaali- ja työvoimakustannuksiin. Kun kyseessä on pienen volyymin kappaleiden tulostaminen, 3D-tulostuksella ei ole kilpailijoita.

Energiankulutus vähenee räjähdysmäisesti uusien koneiden ja teknologian käyttöönoton myötä. Tämä tekee 3D-tulostuksesta entistä kestävämpää.

Pöydän 3D-tulostimet ovat energiankulutukseltaan taloudellisia. Vaikka teollinen 3D-tulostin käyttää paljon energiaa toimintaan, kyky tuottaa tehokkaita ja monimutkaisia geometrisia malleja tekee niiden käytöstä kiistatonta monissa sovelluksissa, kuten terveydenhuollossa ja ilmailu- ja avaruusalalla.

Materiaalikustannukset vaihtelevat paljon. Vaikka PLA ja ABS tulevat halvalla, metallit ovat melko kalliita. Jos rakennat osia nailonista tai PLA:sta, voit valmistaa osan halvemmalla.

Se riippuu myös osan suunnittelusta ja siitä, kuinka paljon materiaalia tarvitset kyseisiin osiin. Tutustu 3D-tulostuksen materiaalioppaaseemme.

Lyhyesti sanottuna halpojen ja erilaisten materiaalivaihtoehtojen käyttöönotto tekee 3D-tulostuksesta edullista ja kilpailukykyisempää.

takaisin valikkoon

Yksivaiheinen valmistusratkaisu

Valmistuksen osalta suurimpana huolenaiheena, joka vaivaa jokaista, on useiden vaiheiden osallistuminen osan tehokkaaseen valmistukseen.

Jopa yksinkertaisen näköisen teräksisen kannattimen on läpäistävä monta vaihetta, ennen kuin se voidaan vihdoinkin päätellä valmiiksi. Perinteinen valmistus vaatii myös paljon työkaluja ja erilaisia koneita tiettyjen osien valmistamiseen.

Mutta 3D-tulostuksessa yksi 3D-tulostin voi lisätä kerroksen toisensa päälle tulostaakseen osan suoraan 3D-tulostimesta.

Voi olla tiettyjä jälkikäsittelyvaatimuksia, jotka perustuvat käytettyyn 3D-tulostusprosessiin ja osan suunnitteluun. Nämä eivät kuitenkaan ole mitään verrattuna perinteisen valmistuksen vaiheisiin.

Kun CAD-tiedosto on laadittu, mikä on myös perinteisen valmistuksen vaatimus, 3D-tulostin tekee loput työstä.

Sen sijaan, että teräs leikattaisiin, valmisteltaisiin hitsausta varten, rakennettaisiin jigi, hitsattaisiin, hiottaisiin, hiottaisiin, porattaisiin reikiä ja suoritettaisiin useita muita vaiheita, 3D-tulostin tulostaa teräksisen kannattimen kerros kerros kerrokselta käyttämällä haluamaansa materiaalia.

Ja työvoimakustannukset eivät ole mitään perinteiseen valmistukseen verrattuna. Voidaan vähentää kymmeniä ja satoja työntekijöitä muutamaan kymmeneen, kun työskennellään 3D-tulostimilla.

takaisin valikkoon

Vapaus suunnitella mitä tahansa

Oli aika, jolloin suunnittelun monimutkaisuus oli valtava ongelma valmistusteollisuudessa. Tämä ei koske 3D-tulostusta.

Sen sijaan, että mietittäisiin suunnittelua ja sitä, voisiko se olla mahdollista perinteisellä valmistuksella, on keskityttävä suuntaamiseen ja minimikokorajoituksiin. Ja kaikki voidaan tulostaa 3D-tulostimilla.

Suuri osa perinteisen valmistuksen suurista suunnittelurajoituksista on helposti poistettu 3D-tulostuksen avulla.

Additiivinen valmistus antaa suunnittelijoille vapauden miettiä mitä tahansa he haluavat ja keksiä parhaan suuntauksen eikä tulostuksen onnistumiseen vaadittavaa tukea tarvita lainkaan tai vain vähän.

Kompleksiset geometriat ovat helppoja luoda ja hauskoja tehdä 3D-tulostuksen avulla.

takaisin valikkoon

3D-tulostus on erittäin kestävää

Subtraktiiviset valmistusmenetelmät vaativat, että alkulohkosta jouduttiin hukkaamaan paljon osia.

Tällöin menetettiin materiaalia, jota ei voitu käyttää seuraavissa tuotantovaiheissa. Suuren materiaalimäärän hukkaaminen ei ollut taloudellisesti kannattavaa ja hyvin kestämätöntä.

HYÖDYNTÄMINEN

3D-tulostus on poistanut tällaiset ongelmat. On olemassa raaka-aineita, joita voidaan käsitellä uudelleen uudelleenrakentamista tai uudelleenkäyttöä varten useampaan kuin yhteen tuotantoon.

Ei myöskään tarvitse leikata materiaalia aluksi. Materiaali rakennetaan kerros kerrallaan käyttäen tarvittavaa materiaalimäärää.

Pienimuotoiset tuotannot ovat mahdollisia minimaalisella tilantarpeella, eikä valmistusvaiheisiin tarvita asiantuntijan osallistumista. Tästä syystä huoltoasemat on sijoitettu sellaisiin osiin, joissa myös maan hinta on korkeampi.

Tämä on helpottanut lähempiä kuljetusetäisyyksiä ja pienempiä kuljetuskustannuksia. Eikö tämä olekin yksi 3D-tulostuksen suurimmista eduista tähän mennessä?

takaisin valikkoon

Räätälöitävien osien valmistus

Koska additiivista valmistusta on hyödynnetty parhaiten, kun rakennetaan yksi osa kerrallaan, mallien täydellinen räätälöinti on täysin mahdollista.

Vakiokokoisina valmistettujen mekkojen sijaan kokoa voidaan muuttaa jokaisen tulostuksen jälkeen. Siitä on eniten hyötyä teollisuudenaloilla, kuten lääketieteen ja hammaslääketieteen aloilla.

3D-tulostuksen avulla voi helposti rakentaa räätälöityjä proteeseja, hammaslääketieteellisiä apuvälineitä ja implantteja, jotka sopivat parhaiten yksilöiden vaihtelevan koon mukaan.

Kertatuotannossa 3D-tulostus on kustannustehokkain ratkaisu. Räätälöityjä tuotteita tarvitaan eri toimialoilla urheiluvälineistä muotituotteisiin. 3D-tulostus näyttää olevan lopullinen ratkaisu tällaisiin vaatimuksiin.

takaisin valikkoon

Visualize the Touch and Feel During Product Testing Phase

On tilanteita, joissa suunnittelemme tuotteen, mutta emme ole varmoja sen tehokkuudesta tai ulkonäöstä.

Ei meillä ole paljon valinnanvaraa sen valmistamisen ja suunnittelun todentamisen lisäksi kaikkien haluttujen mieltymysten ohella. Mutta onko se taloudellinen tai toteuttamiskelpoinen vaihtoehto, kun se tehdään perinteisellä valmistuksella.

Yksittäisten osien rakentaminen ei ole vain kalliimpaa, vaan se johtaa ajan ja ponnistelujen tuhlaamiseen.

Mutta 3D-tulostuksen avulla suunnittelijat voivat itse asiassa tarkistaa suunnittelun kosketuspinnan ja tuntuman ja päättää, mikä materiaali voisi olla paras vaihtoehto osien tulostamiseen. 3D-tulostuksen avulla voi tehdä pieniä tai kokonaisia muutoksia suunnitteluun ilman suurempaa vaivaa.

takaisin valikkoon

Vikaantumisriskin vähentäminen

Suunnittelijan näkökulmasta ajateltuna suunnittelun epäonnistuminen on valtava takaisku koko tuotantosyklin kannalta.

Kun yritys yrittää ottaa käyttöön uuden ominaisuuden olemassa olevaan tuotteeseen, se joutuu käymään läpi monia testejä ja kokeiluja.

Joka kerta, kun prototyyppiä valmistellaan, sitä testataan ulkonäön ja tehokkuuden suhteen.

Jos kyse on toiminnallisesta prototyypistä, haasteet kohoavat vieläkin melko korkeammiksi. Siksi on erittäin tärkeää varmistaa, että mallit ovat täydellisiä ja hyvin toteutettuja tuotantomenetelmien kautta, jotta seuraavan tuotantovaiheen virtaviivaistaminen olisi asianmukaista.

Mutta kuulostaako se joka kerta mahdolliselta? Niin kauan kuin inhimilliset virheet ovat mukana, virheiden todennäköisyys ei koskaan häviä. Näin ei ole 3D-tulostuksen kohdalla.

Ei riitä, että prototyypit voidaan suunnitella nopeammin, vaan ne voidaan tulostaa juuri niin kuin ne on suunniteltu ensimmäisellä kerralla ilman suuria kustannuksia ja vaivaa. Ja vieläpä lyhyemmässä ajassa.

Jopa silloin, kun suunnittelua on muutettava, kustannuksia ja aikaa ei juurikaan menetetä. Tämä vähentää merkittävästi vikaantumisriskiä.

takaisin valikkoon

Käytön helppous

3D-tulostimia myydään maailmanlaajuisesti vuodessa. Lähde: Tilastokeskus: Statista.com

3D-tulostusta käyttävät yksityishenkilöt ympäri maailmaa erilaisiin tehtäviin. Halvemman ja pienemmän pöytälaitteen oppimiskäyrä on pienempi, ja sitä voidaan käyttää myös sisätiloissa.

Tämä on lisännyt sen saatavuutta kuluttajien ja harrastajien keskuudessa. Ihmiset käyttävät pöytä-3D-tulostimia jopa tekniikan parempaan oppimiseen.

Kysynnän kasvaessa otetaan käyttöön halvempia koneita, joilla on paremmat toiminnot. Ja se lisää entisestään 3D-tulostimien saatavuutta yksilökäyttöön.

takaisin valikkoon

Achieve Best Quality

Credit: http://thebest3dprinters.com

Ei ole itsestäänselvyys ymmärtää, että vähemmän työvoimavaltaiset työt onnistuvat paljon paremmin.

Kun inhimilliset virheet vähenevät, laatu paranee joka tapauksessa. 3D-tulostimet pyrkivät suunnittelun täydelliseen automatisointiin.

Vanhat 3D-tulostimet vaativat esimerkiksi paljon asetuksia, kuten sängyn tasausta, akselien asetuksia jne. Mutta nyt saatavilla olevia 3D-tulostimia voisi käyttää suoraan kytkemisen jälkeen suoraan laatikosta muutamalla pienellä verkkoasetuksella.

Eikö tämä ole valtava harppaus 3D-tulostuksen tarjoamiin etuihin? Se on selvästi.

Johtopäätös

On hyvin selkeää nähdä läpi additiivisen valmistuksen eri edut. Voidaan tehdä paljon asioita, kun otetaan 3D-tulostustekniikka käyttöön parhaalla mahdollisella tavalla. Monia virstanpylväitä on jo asetettu, ja monet muutkin nousevat pian pintaan.

Työtehtävien kirjo, joita 3D-tulostuksella voidaan suorittaa, tekee välttämättömäksi sisällyttää teknologia joihinkin kaikkien aikojen tärkeimpiin keksintöihin.

Teknologiasta, joka aloitettiin tavoitteenaan helpottaa prototyyppien valmistusta, tuli pian olennainen osa paljon valmiiden tuotteiden valmistusta.

Teollisuus ymmärtää 3D-tulostukseen liittyvän menestyksen ja tutkijat työskentelevät kellon ympäri tehostaakseen teknologiaa. Kaikki nämä edistävät 3D-tulostustekniikan parempaa tulevaisuutta, jota tulemme pian todistamaan.

Kun puhumme 3D-tulostuksen hyödyistä, on muitakin, jotka todellisuudessa hyödyntävät sen hyötyjä.

Ja monet muutkin ovat jo laatimassa suunnitelmia 3D-tulostuksen ottamiseksi mukaan tuotantorutiineihinsa.

Niinkin, että teknologia vie jonkin aikaa, ennen kuin se pystyy irrottamaan perinteisen valmistuksen juurestaan, suuntaus on jo alkanut. Kun yhä useammat yritykset liittyvät 3D-tulostukseen, trendin oletetaan nousevan entisestään.

Toimituskunta

Ole ajan tasalla 3D-tulostuksen viimeaikaisista tapahtumista ja kuule ensimmäisenä, kun mahtava tuote tulee markkinoille.