Ποιες επαναστατικές αλλαγές θα φέρει το μέλλον της μεταλλικής τρισδιάστατης εκτύπωσης στη βιομηχανία;

1. Αεροδιαστημική: Μια αλλαγή παραδείγματος από την «επανάσταση μείωσης βάρους» στην «ελευθερία σχεδιασμού».
Στον τομέα των κινητήρων αεροσκαφών, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων έχει κάνει μεγάλο άλμα από δομικά μέρη που δεν φέρουν-φόρτο-στα εξαρτήματα πυρήνα. Η Bolite κατασκεύασε μια λωρίδα κεντρικού φτερού από κράμα τιτανίου για μεγάλα οικιακά αεροσκάφη που είναι 30% ελαφρύτερη χάρη στον σχεδιασμό βελτιστοποίησης τοπολογίας και μπορεί να χωρέσει περισσότερους από 12 τόνους βάρους. Το ακροφύσιο καυσίμου κινητήρα LEAP της GE Aviation συνδυάζει 20 παραδοσιακά εξαρτήματα σε ένα 3D εκτυπωμένο εξάρτημα, γεγονός που καθιστά τον κινητήρα 15% πιο αποδοτικό σε καύσιμο και 16% λιγότερο ρυπογόνο. Το πιο σημαντικό είναι ότι ο τρόπος με τον οποίο κατασκευάζονται οι θάλαμοι ώσης του κινητήρα πυραύλων αλλάζει σε μεγάλο βαθμό. 3Η τεχνολογία D εκτύπωσης έχει ξεπεράσει τα όρια των παραδοσιακών διαδικασιών χύτευσης χρησιμοποιώντας τη σχεδίαση βελτιστοποίησης τοπολογίας αναγεννητικών καναλιών ψύξης. Αυτό έχει μειώσει σημαντικά το κόστος εκτόξευσης.
Αυτή η αλλαγή οφείλεται στην «ελευθερία του σχεδιασμού» που δίνει η τρισδιάστατη εκτύπωση στους μηχανικούς. Για παράδειγμα, το σύστημα σύγχρονης σάρωσης 10 λέιζερ της Xi'an Bolite μπορεί να εκτυπώσει εξαρτήματα αεροσκαφών με διάμετρο 600 mm σε 72 ώρες, με σφάλμα ακρίβειας μόνο 0,1 mm. Η τεχνολογία κεντρικής τροφοδοσίας καλωδίων της Zhongke Zhongmei Laser Technology έχει αυξήσει τον ρυθμό εναπόθεσης των ασφαλειών λέιζερ στα 10 κιλά την ώρα, μειώνοντας το κόστος κατά 40% σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους. Όταν τα καλούπια και οι μέθοδοι επεξεργασίας δεν περιορίζουν πλέον τον σχεδιασμό, τα όρια της απόδοσης του αεροσκάφους ωθούνται πίσω.

2. Ιατρική Υγεία: Ένα Ιατρικό Άλμα από την «Τυποποιημένη Εμφύτευση» στην «Εξατομικευμένη Αναγέννηση»
Η τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων αλλάζει την έννοια «ένα μέγεθος για όλους» στον τομέα των ορθοπεδικών εμφυτευμάτων. Το μοντέλο επισκευής κρανίου της Xi'an Kangtuo Medical μπορεί να προσαρμοστεί και να κατασκευαστεί σε 5 ώρες με την αντίστροφη μοντελοποίηση των δεδομένων CT ασθενών. Αυτό επιταχύνει την επούλωση μετά από χειρουργική επέμβαση κατά 40%. 3Το εξατομικευμένο εμφύτευμα άρθρωσης ισχίου της D Systems για ιατρικά ιδρύματα έχει σχεδιασμό βιομιμητικής πορώδης δομής που επιταχύνει την ενσωμάτωση των οστών και λαμβάνει πολλά θετικά σχόλια από τους γιατρούς. Αυτή η διαδικασία κατασκευής «κατά παραγγελία{7}}επιλύει το πρόβλημα των παραδοσιακών εμφυτευμάτων που δεν ταιριάζουν καλά με τους ανθρώπινους ιστούς.
Γίνεται περισσότερη έρευνα αιχμής- σε ικριώματα μηχανικής ιστών. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τεχνική εκτύπωσης υλικού με κλίση για να κάνουν μια απρόσκοπτη σύνδεση μεταξύ κράματος τιτανίου και βιοκεραμικής. Αυτό δημιουργεί ένα τρισδιάστατο μικροπεριβάλλον για τον πολλαπλασιασμό των οστικών κυττάρων. Η τεχνολογία αγγείωσης της Guangyunda έχει λύσει με επιτυχία το πρόβλημα της κατασκευής τριχοειδών πλέγματος με διάμετρο μικρότερη από 10 μm. Μέχρι το 2030, η αγορά για εξατομικευμένα ικριώματα μηχανικής ιστών εκτιμάται ότι θα αξίζει περισσότερα από 2 δισεκατομμύρια γιουάν. Όταν η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση και η βιοτεχνολογία συνεργάζονται στενά, μπορεί να είναι δυνατή η ανάπτυξη νέων οργάνων.
3. Ενεργειακός εξοπλισμός: μετάβαση από την «ακραία περιβαλλοντική ανοχή» στην «πλήρη διαχείριση του κύκλου ζωής» στη βιομηχανία
Η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης μετάλλων σπάει το «αδύνατον τρίγωνο» της παραδοσιακής κατασκευής στον τομέα της πυρηνικής ενέργειας. Η Platinum Force έχει δημιουργήσει τεχνολογία εκτύπωσης ντεγκραντέ υλικού που μπορεί να εναλλάσσεται ομαλά μεταξύ κράματος ζιρκονίου και ανοξείδωτου χάλυβα. Αυτή η τεχνολογία απαλλάσσει τη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα που υπάρχει στην παραδοσιακή συγκόλληση. Αυτό συμβαίνει επειδή τα συστατικά του πυρηνικού αντιδραστήρα πρέπει να αντιμετωπίσουν πολύ υψηλές θερμοκρασίες, πιέσεις και ακτινοβολία. Ο Zhongyan Puhua πιστεύει ότι μέχρι το 2030, κράματα υψηλής εντροπίας και άμορφα κράματα θα κατασκευάζονται σε μεγάλες ποσότητες. Αυτό θα βελτιώσει την ακρίβεια εκτύπωσης του εξοπλισμού σε επίπεδο μικρών και θα τον κάνει 50% ισχυρότερο. Αυτό θα κάνει πολύ καλύτερη τη σταθερότητα απόδοσης των πτερωτών κύριας αντλίας πυρηνικής ενέργειας σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες.
Ο τρόπος συντήρησης του εξοπλισμού έχει επίσης αλλάξει. Στη βιομηχανία αιολικής ενέργειας, η τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης κατέστησε δυνατή την επισκευή πλανητικών φορέων του κιβωτίου ταχυτήτων-στο χώρο. Η τεχνολογία επένδυσης λέιζερ εναποθέτει μεταλλική σκόνη απευθείας στην κατεστραμμένη περιοχή, γεγονός που μειώνει σημαντικά τον κύκλο επισκευής και μειώνει τα έξοδα. Στην πετροχημική βιομηχανία, η Platinum Lite και η Yanchang Petroleum συνεργάστηκαν για να φτιάξουν ένα σώμα αντλίας που δεν διαβρώνεται. Χρησιμοποιεί εκτύπωση κράματος με βάση το νικέλιο-για να διαρκέσει περισσότερο ο εξοπλισμός. Η πλήρης διαχείριση του κύκλου ζωής του βιομηχανικού εξοπλισμού γίνεται πραγματικότητα καθώς η γραμμή μεταξύ κατασκευής και συντήρησης θολώνει.
4. Manufacturing Ecology: A New Way of Thinking Rebuilding from "Linear Supply Chain" στο "Distributed Network"
Η τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων αλλάζει εκεί όπου βρίσκονται τα εργοστάσια σε όλο τον κόσμο. Η βιομηχανία καλουπιών αναπτύσσεται στην περιοχή Δέλτα του ποταμού Yangtze, με ομάδες σε περιοχές όπως το Suzhou και το Nanjing. Αυτό αυξάνει τη ζήτηση για μεταλλικό εξοπλισμό τρισδιάστατης εκτύπωσης. Το Shenzhen έχει γίνει ένας τεχνολογικός κόμβος για εξοπλισμό ακριβείας σε επίπεδο μικρομέτρου, χάρη στα δυνατά σημεία της αλυσίδας βιομηχανίας ηλεκτρονικών ευρείας κατανάλωσης. Για παράδειγμα, προσφέρει υπηρεσίες εκτύπωσης μεντεσέδων από κράμα τιτανίου για πτυσσόμενες οθόνες Huawei Mate60. Αυτό το φαινόμενο της περιφερειακής συσσώρευσης οδήγησε στη δημιουργία ενός νέου επιχειρηματικού μοντέλου. Το Bolite αύξησε το ποσοστό των εσόδων από υλικά που{10}}αυτοαναπτύχθηκαν στο 32% χρησιμοποιώντας ένα ολοκληρωμένο μοντέλο "εξοπλισμός+υλικά+υπηρεσίες", το οποίο δημιούργησε έναν πλήρη βιομηχανικό οικολογικό βρόχο.
Η πιο σημαντική αλλαγή είναι η ανάπτυξη των δικτύων για κατανεμημένη παραγωγή. Οι πλατφόρμες Cloud επιτρέπουν στις εταιρείες αυτοκινήτων να στέλνουν αρχεία σχεδίασης σε κοντινά κέντρα εξυπηρέτησης τρισδιάστατων εκτυπώσεων. Αυτό δημιουργεί ένα νέο επιχειρηματικό μοντέλο που ονομάζεται «τοπική εκτύπωση και παγκόσμια διανομή». Η Chuangxiang 3D πουλά μεταχειρισμένο εξοπλισμό σε αγορές της Νοτιοανατολικής Ασίας και της Αφρικής μέσω διασυνοριακού ηλεκτρονικού-εμπορίου, το οποίο βοηθά στην εξαγωγή μεταχειρισμένου εξοπλισμού. Ο Zhongyan Puhua λέει ότι μέχρι το 2030, τα καινοτόμα επιχειρηματικά μοντέλα, συμπεριλαμβανομένης της μίσθωσης εξοπλισμού, της εκτύπωσης κατ' απαίτηση και της κατασκευής cloud, θα αποτελούν το 30% του εισοδήματος της βιομηχανίας, αλλάζοντας εντελώς τον τρόπο λειτουργίας των παραδοσιακών αλυσίδων εφοδιασμού.
5. Technology Fusion: Έξυπνα μετάβαση από την "Single Manufacturing" στην "Digital Manufacturing"
Η τεχνητή νοημοσύνη γίνεται το κύριο πράγμα που κάνει την τρισδιάστατη εκτύπωση μετάλλων να λειτουργεί. Η Huashu δημιούργησε την έξυπνη βιβλιοθήκη διεργασιών Η υψηλή τεχνολογία συνδυάζει περισσότερα από 100.000 σετ ιδιοτήτων υλικού και μπορεί να βρει την καλύτερη λύση εκτύπωσης με ένα μόνο κλικ. Η πλατφόρμα IoT της Platinum σάς ενημερώνει πότε χαλάει ο εξοπλισμός και κάνετε διάγνωση από μακριά, γεγονός που αυξάνει τα έσοδα από τις υπηρεσίες κατά 30%. Αυτή η στρατηγική "κατασκευής βάσει δεδομένων{{7}"μειώνει την ποσότητα του σκραπ και κάνει την εκτύπωση πιο αποτελεσματική.
Η χρήση της γενετικής τεχνητής νοημοσύνης γίνεται σημαντική. Οι αλγόριθμοι AI μπορούν αυτόματα να βρουν την καλύτερη δομική λύση χρησιμοποιώντας μετρήσεις απόδοσης. Αυτό μειώνει κατά πολύ τον χρόνο που χρειάζεται για να σχεδιαστεί ένα κτίριο. Οι μηχανικοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν την ψηφιακή διπλή τεχνολογία για να δημιουργήσουν ένα εικονικό περιβάλλον όπου μπορούν να αναπαράγουν τη διαδικασία εκτύπωσης, να βρουν ελαττώματα εκ των προτέρων και να βελτιώσουν τις παραμέτρους της διαδικασίας. Αυτό οδηγεί σε μεγάλη βελτίωση της απόδοσης. Η μεταλλική τρισδιάστατη εκτύπωση γίνεται ένα έξυπνο σύστημα του «αυτό που βλέπετε είναι αυτό που παίρνετε», καθώς η διαδικασία παραγωγής συνδέεται περισσότερο με τον ψηφιακό κόσμο.