산업 3D 프린팅이 제조를 변화시키는 8가지 방법

산업용 3D 프린팅 시장이 계속 성장함에 따라 산업용 제품 제조업체는 이 기술의 혁신적인 영향을 경험하고 있습니다. 리드 타임 단축부터 주문형 생산, 새롭고 혁신적인 디자인 접근 방식에 이르기까지 3D 프린팅은 산업재 부문에 생산 효율성을 높일 수 있는 수단을 제공합니다.

산업용 3D 프린팅의 이점 활용

1. 비용 효율성 및 출시 시간 단축

적층 제조를 사용하면 프로토타입과 최종 부품을 생산하는 것이 비용 효율적인 현실이 됩니다. 전통적인 제조 방식은 값비싼 도구를 필요로 하며 생산에도 시간이 많이 걸립니다. 소량으로 생산되는 프로토타입 및 최종 사용 구성 요소의 경우 경제적으로 실행 가능한 프로세스가 아닙니다. 이러한 맥락에서 적층 제조는 값비싼 도구가 필요하지 않으므로 프로토타입 및 소량 최종 부품 제조와 관련된 비용을 절감할 수 있습니다.

이와 함께 제조 프로세스는 일반적으로 프로토타입을 포함하여 더 빨라집니다. 며칠 또는 몇 주가 아닌 몇 시간 만에 생산할 수 있습니다. 이러한 방식으로 제품 개발 시간을 단축함으로써 제조업체는 제품을 훨씬 더 빠르게 시장에 출시할 수 있어 주요 경쟁 우위를 확보할 수 있습니다.

2. 디자인 자유 및 최적화

적층 제조는 기존 제조 방식으로는 만들 수 없는 수준의 복잡하고 복잡한 설계를 제공합니다. 행동 양식. 특히 토폴로지 최적화 및 생성 설계와 같은 도구를 사용하여 설계 엔지니어는 부품의 강도와 기능을 유지하면서 경량 부품을 생성하기 위해 부품의 형상을 최적화할 수 있습니다.

결과 부품은 복잡한 격자를 가질 수 있습니다. 또는 벌집 구조와 기존 방식으로 제조된 것보다 훨씬 더 가벼운 무게.

또한 적층 제조는 다중 부품 어셈블리를 단일 통합 부품으로 생산할 수 있어 어셈블리 프로세스를 상당히 단순화합니다.

3. 주문형 제조

3D 프린팅의 주요 이점 중 하나로 종종 찬사를 받는 주문형 제조의 가능성은 산업재 제조업체에게 특히 유용합니다. 특히 예비 부품의 경우 더욱 그렇습니다. 현재 많은 제조업체와 예비 부품 공급업체는 예비 부품 재고를 관리하고 부품 수요를 예측해야 하는 과제에 직면해 있습니다. 이는 종종 초과 재고로 이어질 수 있습니다.

또한 예비 부품 및 구형 부품의 창고를 유지 관리하는 것은 OEM에게 재정적 및 물류적 악몽이 될 수 있습니다. 값비싼 창고 보관과 결합된 공급망의 비효율성은 따라서 온디맨드 제조로의 전환을 환영할만한 대안으로 만듭니다. 적층 제조를 사용함으로써 공산품 공급업체는 고객 요구 사항과 배송 시간을 더 잘 충족하는 동시에 보관 비용을 절감할 수 있습니다.

적층 제조 인쇄의 광범위한 채택은 다음을 통해 공산품 공급망을 변화시킬 수 있습니다. 생산을 수요 위치에 더 가깝게 이동합니다. 그리고 3D 프린팅 생산에는 물리적 창고 대신 디지털 파일이 기본적으로 필요하기 때문에 기업은 부품의 디지털 인벤토리를 생성할 수 있습니다(디지털 부품 카탈로그를 통해 가능).

4. 사용자 정의

적층 가공은 제품의 대량 맞춤화를 현실로 만듭니다. 이 기술 덕분에 다양한 장비와 기계를 위한 맞춤형 구성 요소를 더 빠르고 비용 효율적으로 제조할 수 있습니다.

실험실 하드웨어를 예로 들 수 있습니다. 아마도 특이한 사용 사례일 수 있으므로 실험실 장비에는 종종 다음이 필요합니다. 특정 장비 및 도구에 맞게 조정해야 하는 정교한 도구. 적층 제조를 사용하면 실험실 장비용 맞춤형 3D 인쇄 구성 요소의 비용을 최대 97%까지 낮출 수 있습니다.

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5. 코어 및 금형

공산품 제조업체는 점점 더 주조 및 사출 성형용 코어와 몰드를 생산하는 방법으로 3D 프린팅을 고려하고 있습니다.

기존 제조 방법을 사용하여 코어와 몰드를 만드는 것은 비용이 많이 들고 비용이 많이 들 수 있습니다. 장기간의 과정. 대조적으로 3D 프린팅은 값비싼 도구에 투자하지 않고도 코어와 몰드를 보다 효율적으로 생산할 수 있습니다. 예를 들어 Voxeljet은 3D 프린팅을 사용하여 모래 주조 비용을 75% 절약할 수 있다고 주장합니다. 이 예에서 터빈 블레이드용 코어의 개별 부품을 제조하는 대신 코어를 단일 부품으로 3D 프린팅할 수 있어 비용을 절감하고 리드 타임을 크게 단축할 수 있습니다.

6. 제조 도구

3D 프린팅을 사용하여 지그, 게이지 및 고정 장치와 같은 제조 보조 장치를 생산하는 것은 생산 효율성을 개선할 수 있는 새로운 가능성을 만듭니다. Stratasys에서 수행한 연구에 따르면 3D 인쇄된 지그와 고정 장치는 생산 및 보관 비용이 더 저렴합니다. Stratasys에 따르면 이를 통해 리드 타임을 40~90%, 회사 지출을 최대 90%까지 절약할 수 있습니다. 산업재 부문에서 3D 프린팅을 사용함으로써 제조업체는 툴링 생산 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 전환 및 설정 속도를 높일 수 있습니다. , 프로덕션이 보다 원활하게 실행되도록 돕습니다.

7. 예비 부품

적층 제조는 재고에 대한 필요성을 줄이면서 빠르고 저렴한 방법으로 예비 부품을 생산할 수 있는 기회를 제공합니다. 주문형 3D 프린팅 덕분에 산업용품 제조업체는 이제 필요할 때 생산하여 수요가 낮은 예비 부품의 값비싼 보관을 생략할 수 있습니다.

산업 장비 대기업인 볼보 건설기계(CE)는 이미 기회를 포착했습니다. 주문형 3D 프린팅 예비 부품의 비율이 증가하여 더 빠른 배송, 재고 감소 및 운영 민첩성 향상의 이점을 누릴 수 있습니다.

8. 끝 부분

주요 산업재 제조업체는 이미 최종 부품을 생산하기 위한 방법으로 적층 제조를 조사하고 있습니다. 예를 들어, 전문 기계의 선두 제조업체인 Caterpillar는 3D 프린팅을 사용하여 볼 체크 밸브, 그로밋 및 연료 혼합기와 같은 소량 구성요소를 생산하고 있습니다.

적층 제조는 잠재적으로 더 큰 규모에도 적합할 수 있습니다. 구성 요소. 작년에 Project AME(Additive Manufactured Excavator)는 3D 프린팅 기술로 완성된 세계 최초의 기능성 굴삭기를 공개한 후 헤드라인을 장식했습니다.

Oak Ridge 국립 연구소는 다른 여러 협회와 협력하여 다음을 설계했습니다. , AM을 사용하여 굴삭기의 세 가지 구성요소인 운전실, 유압 암 및 열교환기를 생산 및 조립하여 산업용 장비를 위한 광범위한 3D 프린팅 응용 프로그램을 시연했습니다.

요약하기

출시 기간 단축에서 생산 비용 절감에 이르기까지 다양한 이점을 통해 산업재 부문의 3D 프린팅 시장은 성장할 것으로 보입니다. 따라서 기술의 혁신과 지속적인 발전은 공산품 제조업체가 비즈니스를 위한 AM 전략 구현에 대해 생각하도록 하는 추가 인센티브가 되어야 합니다.

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