3D 프린팅
산업 제조
2019년은 의심할 여지 없이 3D 프린팅에 있어 흥미로운 시기입니다. 업계는 계속해서 산업화를 향해 나아가고 있으며 기술은 점점 더 광범위한 제조 생태계의 일부가 되고 있습니다.
그렇게 빠르게 진화하는 산업에서 3D 프린팅의 미래를 주도하는 핵심 트렌드를 따라가는 것은 어려울 수 있습니다.
3D 프린팅의 방향을 더 잘 이해할 수 있도록 지난 12개월 동안 실시한 30개 이상의 전문가 인터뷰를 통해 이 흥미로운 기술의 미래에 대한 핵심 통찰력을 추출했습니다. .
<블록 인용>
"적층 제조는 점차 주류가 되기 때문에 매우 흥미로운 시기를 맞이하고 있습니다."
Rize CEO Andy Kalambi
3D 프린팅은 프로토타이핑 솔루션으로만 여겨지는 지경이 된 지 오래입니다.
매일 기업은 툴링에서 예비/교체 부품 및 일부 최종 사용 구성 요소에 이르기까지 다양한 애플리케이션을 통해 생산에 기술을 통합하는 새로운 방법을 찾고 있습니다.
자동차에서 소비재에 이르기까지 다양한 산업 분야의 기업들이 3D 프린팅이 생산에 제공하는 이점을 인식하고 있습니다. Sculpteo의 2019년 3D 프린팅 현황 보고서에 따르면 기업의 51%가 생산에 3D 프린팅을 적극적으로 사용하고 있습니다.
물론 잘 알려진 사례도 있습니다. 예를 들어 Ford, Volkswagen, BMW와 같은 대형 자동차 회사는 이미 차량용 3D 인쇄 부품을 생산하고 있습니다. 작년 말, BMW는 BMW i8 로드스터에 100만 번째 3D 프린팅 부품을 장착했다고 발표했습니다.
이러한 케이스에서 프린팅되는 전체 부품 볼륨은 대량 생산 볼륨에 비해 적습니다. , 3D 프린팅으로 생산되는 부품의 수와 범위는 증가할 수밖에 없습니다.
기술과 업계 모두의 다음 단계는 이러한 추진력을 유지하고 더 많은 응용 프로그램을 더 큰 규모로 활성화하기 위해 노력하는 것입니다.
<블록 인용>
“변곡점에 도달했고 실제로 생산에 들어가는 부품의 수가 증가하고 있습니다. 지금부터 5년 후에는 상당한 규모의 계약 제조업체가 생산 현장에 수백 개의 시스템을 갖추고 장기 생산 계약을 통해 부품을 생산하는 것을 보게 될 것입니다.”
Zachary Murphree, VELO3D 기술 파트너십 부사장
이러한 생산량을 가능하게 하는 핵심 요소는 기술입니다. 지난 몇 년 동안 새로운 기술이 시장에 출시되었으며 앞으로 몇 년 동안 많은 기술이 발표되었습니다.
예를 들어 금속 3D 프린팅 측면에서 새로운 금속에 대한 엄청난 잠재력이 있습니다. 전통적인 금속 제조 시장의 더 많은 부분을 개척하기 위한 바인더 분사 기술. Desktop Metal, 3DEO, ExOne, HP 및 GE와 같은 회사는 모두 이를 달성하기 위해 차세대 금속 바인더 젯팅 솔루션을 개발하고 있습니다.
다른 금속 3D 프린팅 기술보다 하드웨어 및 재료 비용이 저렴한 이 금속은 바인더 분사기는 비용 경쟁력 있는 가격으로 대량 부품 생산을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
물론 3D 프린팅이 기계가공, 주조 또는 사출 성형을 대체하지는 않습니다. 이 기술의 진정한 목표는 다른 기술과 동등하게 사용할 수 있는 실행 가능한 생산 방법이 되는 것입니다.
산업용 3D 프린팅으로 더 큰 반복성과 속도를 보장하기 위해 더 많은 노력을 기울이고 있기 때문에 우리는 이 목표에 점점 더 가까워지고 있습니다.
<블록 인용>
“한 가지 중요한 추세는 AM용 설계 소프트웨어 도구의 개발입니다. 다음 단계는 대중적인 CAD 소프트웨어 제품에 완벽하고 완벽하게 통합되는 것입니다.”
Terry Wohlers, Wohlers Associates의 설립자 겸 회장
적층 제조를 위한 설계는 어려운 과정입니다. 특히 전통적인 제조를 위한 설계 교육을 받은 엔지니어에게는 직관에 어긋날 수 있기 때문입니다.
이를 더욱 복잡하게 만드는 것은 CAD(Computer-Aided Design) 소프트웨어로, 최근까지 대부분이 3D 프린팅의 설계 요구 사항에 맞게 최적화되지 않았습니다.
"적층 제조는 복잡한 형상을 생성하는 측면에서 놀라운 일을 할 수 있지만 한 사람 또는 한 팀의 사람들이 앉아서 이러한 종류의 형상을 생성하기를 기대하는 것은 모든 작업을 기존의 도구."
Ian Campbell, Loughborough University 교수
예를 들어, 기존 CAD 소프트웨어를 사용하여 등급이 지정된 재료로 만든 구성요소를 설계하거나 격자 구조를 생성하거나 다공성을 모델링하는 것은 어려울 수 있습니다.
여러 소프트웨어 패키지를 결합하면 이러한 제한을 어느 정도 완화할 수 있습니다. 그러나 서로 다른 소프트웨어 솔루션 간에 전환하는 것은 매우 비효율적인 프로세스입니다. 이상적인 세상에서 엔지니어와 설계자는 데이터를 한 소프트웨어 제품에서 다른 제품으로 이동할 필요 없이 단일 설계 환경에서 작업할 것입니다.
다행히 소프트웨어 회사는 적층 제조를 위한 통합 설계 솔루션을 개발하기 시작했습니다. .
Autodesk, Dassault Systèmes 및 PTC와 같은 회사는 엔지니어가 적층 제조를 위해 설계를 최대한 쉽게 최적화할 수 있는 방법을 모색하기 시작했습니다.
Autodesk의 Netfabb를 예로 들어 보겠습니다. 3D 프린팅 STL 파일과 함께 작동하도록 개발된 Netfabb는 파일을 분석 및 복구하고, 지지 구조와 격자를 생성하고, 금속 3D 프린팅 부품 설계를 위한 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다. 이 모든 것이 하나의 패키지에서 이루어집니다.
마찬가지로 PTC는 단일 환경에서 설계 및 인쇄 준비를 지원하는 Creo 6.0 소프트웨어를 제공하고 있습니다. 2018년 말, PTC는 제너레이티브 디자인 소프트웨어 회사인 Frustum을 인수했습니다. 회사는 현재 종종 3D 프린팅과 결합되는 제너레이티브 디자인 기술을 CAD 플랫폼에 추가하기 위해 노력하고 있습니다.
궁극적으로 통합 3D 프린팅 소프트웨어 솔루션을 만드는 것은 기술을 주류로 끌어들이는 퍼즐의 중요한 부분이 될 것입니다.
“엔지니어가 주어진 프로세스에 맞게 부품을 더 잘 설계하는 데 도움이 되는 더 많은 소프트웨어 도구를 보게 될 것입니다. 방향, 사전 변형과 같은 소프트웨어 기반 빌드 설정이 그 일부가 될 것입니다. 이러한 개발은 특히 생산을 위한 인쇄가 목표인 경우 필요한 반복 횟수를 줄이는 데 도움이 될 것입니다.”
Greg Paulsen, Xometry 애플리케이션 엔지니어링 이사
<블록 인용>
“기술 면에서 제 생각에 혁신은 사람과 기술에 관한 것입니다. 사람들이 채택하지 않고 고급 기술을 추진하는 것은 의미가 없습니다. .”
Revannth Murugesan, Carbon Performance 전무 이사
3D 프린팅 산업 내에서 더 많은 교육의 필요성에 대해 많이 언급되었습니다. 우리의 최근 산업 현황 조사(State of the Industry Survey)는 교육 부족이 오늘날 서비스 기관이 직면한 가장 큰 문제로 밝혀졌습니다.
시제품 제작을 위해 3D 프린팅을 채택하는 것은 비교적 간단하지만 생산을 위해 3D 프린팅을 구축하는 것은 어려울 수 있습니다. 하드웨어에 대한 투자가 필요할 뿐만 아니라 기업은 필요한 전문 지식을 개발하는 데 시간을 투자해야 합니다.
특히 전문성 부족은 많은 진입 장벽을 만들 수 있습니다. 첫째, 적층 제조에 대한 적절한 지식이 없는 기업은 3D 프린팅을 위한 비즈니스 사례나 사용 사례를 개발하는 데 어려움을 겪을 것입니다.
“그 인력 요소는 지금 매우 중요합니다. 기술을 제대로 이해하고 이를 활용하여 필요한 것을 얻기 위한 전략을 개발하고 개발할 수 있는 엔지니어, 관리자, 경영진이 충분하지 않습니다."
John Barnes, Barnes Group Advisors 설립자
"업계에서는 적층 제조가 할 수 없는 것과 오늘날 대부분의 사람들이 사용하는 것보다 훨씬 더 많은 일을 할 수 있다는 사실을 인식하고 있습니다."
Ford 적층 제조 기술의 기술 리더 Harold Sears
그렇지만 3D 프린팅의 능력에 대한 인식은 점차 높아지고 있습니다. 3D 프린팅을 시작하고 그로부터 최대한의 가치를 추출하는 방법에 대해 시장을 교육하는 데 많은 노력을 기울이고 있습니다.
동시에 기업들은 온라인 및 현장 과정을 시작하고 사용자 박람회와 워크샵을 조직하고 3D 프린팅에 대한 소문을 퍼뜨리기 위한 교육 콘텐츠를 만들고 있습니다.
예를 들어 컨설팅 회사인 Barnes Group Advisors는 올해 초 Purdue University와 온라인 과정을 개설하여 엔지니어에게 적층 제조 관련 지식을 습득할 수 있는 능력을 제공했습니다.
기업이 3D 프린팅의 기능과 한계에 대해 배울 때만 이 지식을 사용하여 기술에 대한 성공적인 응용 프로그램을 개발할 수 있습니다.
Boyce Technologies를 예로 들어 보겠습니다. 엔지니어링 회사는 정보 키오스크 및 비상 대응 시스템과 같은 통신 시스템의 프로토타입을 만들기 위해 대규모 3D 프린터를 구입했습니다.
그러나 이 회사는 3D 프린팅의 진정한 기능을 이해하기 위해 기꺼이 3D 프린팅을 실험했습니다.
Boyce는 기술의 안팎을 학습함으로써 프로토타입 제작에 사용된 동일한 3D 프린터가 특정 최종 사용 폴리머 부품을 만드는 데에도 사용될 수 있음을 발견했습니다. 그 이후로 이 기술은 Boyce 비즈니스의 핵심 부분이 되었으며 90%의 시간 동안 프로덕션 애플리케이션에 사용됩니다.
궁극적으로 AM에 대한 이해가 커짐에 따라 사용자는 기술에 대한 더 많은 산업적 응용을 식별할 수 있게 되어 3D 프린팅의 범위를 새로운 지평으로 확장할 수 있습니다.
<블록 인용>
"치의학에서는 이론적으로 생산 수단의 80% 이상을 적층 기술로 전환하는 좋은 사례가 있을 수 있습니다."
Scott Dunham, SmarTech Analysis 연구 담당 부사장
3D 프린팅은 이미 치과 산업에서 큰 역할을 하고 있으며 크라운, 수술 가이드 및 대부분의 치과용 얼라이너 몰드를 생산하고 있습니다. 그러나 이 기술은 이 분야에서 지배적인 기술이 될 가능성이 있습니다.
SmarTech Analysis의 보고서에 따르면 2025년까지 치과 산업 내 3D 프린터 매출이 기계 가공 하드웨어 매출을 넘어설 것이며 이 기술은 2027년까지 전 세계적으로 치과 수복물 및 장치의 주요 생산 방법이 될 것이라고 합니다.
이러한 패러다임 전환을 주도하는 것은 SLA, DLP 및 재료 분사와 같은 수지 기반 3D 프린팅 기술의 진화입니다. 레진 기반의 3D 프린터는 우수한 표면 품질과 미세한 피처 디테일을 가진 맞춤형 치과 기기를 빠른 속도로 생산할 수 있습니다. 치과 산업은 치과 의사가 더 빠르고 저렴하게 서비스를 제공할 수 있기 때문에 이러한 기능의 이점을 누릴 수 있습니다.
“3D 프린팅이 치과 치료 및 치아 수복과 같은 분야에서 핵심 도구 중 하나가 되고 있습니다. 디지털 스레드는 구강 스캔에서 워크플로 및 계획에 이르기까지 실험실뿐만 아니라 치과에서도 크게 발전했습니다. 따라서 대량 채택할 준비가 된 시장을 볼 수 있습니다.”
Avi Reichental, XponentialWorks 창립자
게다가, 레진 3D 프린터는 평균 약 $5,000의 가격대로 치과 기공소에서 점점 더 저렴해지고 있습니다. 이 프린터는 또한 인증된 치과용 인쇄 수지와 함께 작동하도록 최적화되어 있으며, 그 수는 지난 몇 년 동안 크게 증가했습니다.
최대 레진 3D 프린터 제조업체 중 하나인 EnvisionTec은 치과용 애플리케이션에 최적화된 13가지 유형의 레진 재료를 제공합니다.
수지 3D 프린팅 시장의 또 다른 핵심 업체인 Formlabs는 5가지 유형의 수지를 제공하며 그 중 일부는 치과 보철물을 직접 생산하는 데 사용할 수 있습니다. 또 치과용 3D프린팅 시장에서 지난 2년간 점유율을 20배 이상 끌어올렸다고 한다.
적층 제조는 많은 부문과 산업에 침투했습니다. 그러나 치과는 3D 프린팅 형태의 디지털 제조를 최대한 수용할 수 있는 주요 시장으로 보입니다.
<블록 인용>
"기계 학습 프로세스의 일부는 높은 수준의 반복성을 도입하고 사용자가 성능이 어떻게 작동할지 더 쉽게 예측할 수 있도록 하는 것입니다."
Joshua Martin, Fortify CEO
3D 프린팅을 보다 효율적이고 생산적으로 만드는 것은 업계 내에서 진행 중인 과제입니다. 이를 가능하게 하는 한 가지 추세는 센서와 기계 학습으로 구동되는 더 스마트한 시스템의 개발입니다.
3D 프린터 제조업체는 프로세스 내 모니터링을 가능하게 하기 위해 시스템에 센서를 장착하기 시작했습니다. 3D 프린터 내부에 배치된 센서와 카메라를 사용하여 실시간으로 빌드의 여러 측면을 측정할 수 있으므로 빌드 프로세스를 문서화하고 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있습니다.
예를 들어, 분말 베드 금속 3D 프린팅을 사용하면 카메라가 용융 풀의 크기와 온도를 캡처할 수 있으며, 이는 미세 구조, 재료 특성, 표면 마감 및 전체 부품 성능에 직접적인 영향을 미칩니다.
기계 학습 알고리즘을 이러한 센서와 통합하면 3D 프린팅을 훨씬 더 스마트한 프로세스로 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 센서는 귀중한 데이터를 수집하여 기계 학습 시스템에 제공할 수 있습니다.
시스템은 데이터를 분석한 다음 프로세스를 개선할 수 있는 방법에 대한 피드백을 제공합니다. 결함 또는 빌드 실패 가능성을 예측하는 데 사용할 수 있으므로 엔지니어가 프로세스에 개입하고 결함을 조기에 예방할 수 있습니다.
현재 이 개념은 시장에서 사용할 수 있는 솔루션이 몇 개뿐인 초기 단계입니다. 미국에 기반을 둔 금속 3D 프린터 제조업체인 VELO3D는 빌드 상태를 보고할 수 있는 센서가 장착된 시스템을 개발했습니다. 마찬가지로 3D 프린터 제조업체인 EOS는 품질 관련 데이터를 실시간으로 캡처할 수 있는 EOSTATE 모니터링 제품군을 제공합니다.
MIT 스타트업 Inkbit은 복합 재료 잉크젯 3D 프린터와 내장 스캐너 및 기계 학습 시스템을 결합하고 있습니다. 모니터링 시스템은 물체의 각 레이어를 스캔하고 기계 학습 시스템은 해당 정보를 사용하여 재료의 뒤틀림 거동을 예측하고 실시간으로 오류를 자동으로 수정합니다.
"진행 중인 제어를 통해 프로세스 내의 결함에 거의 즉시 대응할 수 있기 때문에 이것이 AM의 성배라고 생각합니다."
Yves Hagedorn, Aconity3D 전무 이사
미래에는 모든 3D 프린터가 센서 및 머신 러닝과 같은 스마트 기술과 통합될 것으로 예상합니다. 3D 프린팅과 결합된 이러한 기술은 빌드 실패의 위험을 줄임으로써 공정 반복성을 크게 향상시킬 것입니다.
보다 지능적인 프로세스는 궁극적으로 더 쉬운 품질 보증을 가져오고 공장 현장에서 3D 프린팅으로 더 큰 생산성을 위한 문을 열어줍니다.
서비스국은 적층 제조 산업의 중요한 부분으로 기술의 발전을 돕습니다. 미래를 내다보면 서비스국 부문은 계속 성장할 태세입니다.
이 예측은 3D 프린팅 산업 현황 조사 보고서에 대해 인터뷰한 많은 전문가들과 응답자들이 향후 1년에 대해 긍정적인 전망을 제시함으로써 뒷받침됩니다.
성장은 주로 특정 3D 프린팅 기술(예:금속 AM) 또는 산업(예:의료)의 전문화 증가에 의해 주도될 것입니다.
“AM의 특정 영역에서 타의 추종을 불허하는 전문 지식을 키울 수 있는 전문가는 해당 전문 지식에 대한 투자에 대한 수익을 얻어야 합니다. 다른 한편으로는 고객을 위한 부품을 만들기 위해 일련의 인쇄 기술을 제공하고 각각에 대한 후처리 및 설계 서비스를 지원하는 회사도 결국에는 정상에 올라야 합니다.”
Scott Dunham, SmarTech Analysis 연구 담당 부사장
서비스 부서는 다른 업계 관계자들이 확장할 수 있는 많은 기회를 만들 것입니다.
“향후 몇 년 동안 많은 인수합병이 있을 것입니다. 일부 대형 3D 프린팅 재료 제조업체의 경우 서비스 부서를 비즈니스에 연결하는 것이 자연스러운 움직임이 될 것입니다. 다른 제조업체가 거래를 성사시키거나 특정 자료를 홍보하기 위해 서비스 사무소를 인수할 수 있는 진정한 기회가 있습니다."
Jonathan Warbrick, 흑연 적층 제조의 비즈니스 개발 관리자
우리는 AM용 금속 분말 생산업체인 Sandvik이 3D 프린팅 서비스 제공업체인 Beam-IT의 지분을 인수했다는 최근 뉴스에서 이미 이 예측이 실현되는 것을 보았습니다.
반면, 3D Hubs 및 Xometry와 같은 제조 시장은 기업이 수요에 따라 글로벌 공급업체 네트워크(AM 및 기존 제조 서비스 모두에 대해)에 대한 액세스를 제공하는 시장도 급속한 성장을 보일 것입니다.
제조업은 고객 수요, 기술 및 시장의 급격한 변화에 보다 민첩하게 대응해야 하는 압박을 받고 있습니다. MaaS(Manufacturing-As-A-Service) 비즈니스 모델을 운영하는 온라인 3D 프린팅 플랫폼은 민첩성과 빠른 처리를 제공하여 수익성 있는 시장 격차를 메울 수 있습니다.
“[MaaS는] 상점이 마케팅을 할 필요 없이 작업을 수행하기 때문에 윈-윈입니다. 우리는 완성도 높은 부품을 만들고 있습니다. 마지막으로 고객은 여러 제조 기술을 통해 부품을 주문할 수 있는 원스톱 위치를 갖게 됩니다. .”
Greg Paulsen, Xometry 애플리케이션 엔지니어링 이사
<블록 인용>
"금속 3D 프린팅의 경우 우리는 표면만 긁었습니다. "
Scott Dunham, SmarTech Analysis 연구 담당 부사장
금속 3D 프린팅은 3D 프린팅에서 가장 빠르게 성장하는 분야 중 하나로 남아 있습니다. 그러나 우리가 인터뷰한 많은 전문가들은 금속 3D 프린팅 시장이 지난 10년 동안 크게 발전했지만 그 진정한 잠재력이 아직 완전히 실현되지 않았다는 데 동의합니다.
“AM 산업의 규모를 기존 제조 산업의 규모와 비교할 때 성장의 여지가 많습니다. "
Zachary Murphree, VELO3D 기술 파트너십 부사장
SmarTech의 Scott Dunham에 따르면 재료는 금속 3D 프린팅의 성숙에 핵심이 될 것입니다.
“산업이 성숙함에 따라 물론, 3D 프린터의 활용률이 이상적으로 증가하여 대량 제조와 더 정기적인 연속 사용을 지원하기 때문에 재료에 훨씬 더 중점을 둡니다. ”
Powder Bed fusion 3D 프린팅 분야의 핵심 업체인 EOS는 금속 AM을 위한 더 많은 재료 개발에 집중하고 있습니다. 2019년 5월, 회사는 스테인리스 스틸 CX, 알루미늄 AlF357 및 2가지 등급의 티타늄을 포함한 4가지 새로운 금속 소재를 출시했습니다.
금속 3D 프린팅을 생산에 채택하기 위한 또 다른 필수 요건은 품질 보증입니다.
"품질 관리, 즉 품질 요구 사항을 이해하고 귀하의 부품을 검증할 수 있다면 앞으로 변화를 가져올 것입니다. "
Doug Hedges, Sintavia 사장
신뢰할 수 있고 더 빠른 프로세스와 광범위한 재료 선택이 결합되면 “항공우주 및 의료와 같은 얼리 어답터뿐만 아니라 모든 산업 분야에서 채택이 꾸준히 개선되는 것을 볼 수 있습니다. "라고 ANSYS의 적층 제조 수석 기술자인 Dave Conover는 믿습니다.
사실 자동차, 산업재 및 에너지 분야의 제조업체는 금속 3D 프린팅을 솔루션으로 신뢰하기 시작했습니다. BMW는 최근 금속 지붕 브래킷의 3D 프린팅 생산을 시작했으며 GE 및 Conflux Technology와 같은 회사는 이 기술을 사용하여 차세대 열교환기를 개발하고 있습니다.
의심할 여지 없이 금속 3D 프린팅으로 탐구할 기회가 많이 남아 있습니다. 이를 포착하기 위해 업계는 반복 가능한 프로세스와 고품질 결과를 보장하기 위해 표준 및 모범 사례를 개발하는 데 더욱 적극적으로 협력해야 합니다.
<블록 인용>
“복합 공간은 아마도 3D 프린팅의 최신 부문일 것입니다. 이에 따른 어려움도 있지만 기회도 많습니다. "
Joshua Martin, Fortify CEO
복합소재 시장은 3D 프린팅의 새로운 기회 중 하나입니다. 복합 재료는 항공 우주, 자동차, 석유 및 가스 및 산업 제품과 같은 산업에서 많이 찾는 가볍고 강한 재료입니다.
SmarTech Analysis 보고서는 복합 3D 프린팅이 향후 10년 이내에 거의 100억 달러 규모의 비즈니스로 성장할 것으로 추정합니다. 이 기간 내에 최종 사용 부품이 가장 큰 수익 기회가 될 것으로 예상됩니다.
기존 복합재 제조 비용을 간소화하고 절감하는 능력이 이러한 성장의 핵심 원동력이 될 것입니다.
"복합체 제조는 현재 매우 노동, 자원 및 자본 집약적입니다. 즉, 실제로 대량으로 확장되지는 않습니다. 또한 부적절한 소프트웨어와 비효율적인 시뮬레이션으로 인해 설계 주기가 길어집니다. .”
Wiener Mondesir, Arevo의 공동 설립자이자 최고 기술 책임자
3D 프린팅으로 복합재 제조를 자동화하려는 기업의 수가 비약적으로 증가하고 있습니다. 현재 Markforged는 시장 점유율 면에서 가장 큰 기업이지만 Arevo, Fortify, Impossible Objects 및 Thermwood와 같은 다른 회사들도 눈에 띄는 성장을 보이고 있습니다.
예를 들어 Fortify는 최근 천만 달러의 시리즈 A 자금 조달 라운드를 마감했으며 기술 회사인 Arevo는 자전거 프레임 제조에 복합 3D 프린팅 기술을 성공적으로 적용했다고 발표했습니다. Thermwood의 대규모 적층 제조 기술은 항공우주 분야용 복합재 도구 생산에서도 주목을 받고 있습니다.
물론 복합재 3D 프린팅 부문의 잠재력은 엄청납니다. 그러나 계속해서 발전하기 위해서는 기업이 기술을 더욱 개선하고 복합 3D 프린팅에 적합한 응용 범위를 확장하는 작업을 해야 합니다.
자동화는 적층 제조 발전의 다음 단계가 될 것입니다. 하드웨어와 소프트웨어, 로봇 공학, 센서 및 네트워크의 조합을 통해 달성되는 자동화는 종단 간 디지털 생산 주기의 일부로 보다 간소화된 프로세스를 보장합니다.
하드웨어 측면에서 기업들은 로봇 공학과 스마트 공장 개념을 통합하여 제조 워크플로의 다양한 단계를 자동화하는 새로운 통합 생산 장치를 출시하고 있습니다.
예를 들어, 바인더 젯팅 금속 3D 프린터 제조업체인 Digital Metal은 시스템을 로봇과 결합하여 빌드 박스를 제거하고 후처리 장치로 전달하는 것과 같은 수동 작업을 처리합니다. Jabil은 또한 로봇을 사용하여 2차 AM 프로세스에서 부품 처리를 자동화하고 컴퓨터 비전을 사용하여 검사 프로세스를 자동화하고 있습니다.
회사가 3D 프린팅으로 연속 생산을 달성한다는 사실을 인식함에 따라 소프트웨어 측면에서 워크플로 자동화가 주목받고 있습니다. 종단 간 관리 시스템이 없으면 사실상 불가능합니다.
또한, 일반적으로 수동 프로세스였던 AM 후처리 단계가 디지털화되고 있습니다.
“후처리 자동화는 주의해야 할 주요 사항 중 하나가 될 것입니다. 실제 단계의 변화는 후반 작업을 자동화하는 기능에 있기 때문입니다."
Neil van Es, 주문형 부품 설립자
Additive Manufacturing Technologies 및 Post Process Technologies와 같은 여러 회사는 이제 자동화된 후처리 기계를 통해 지지물 제거 및 표면 마무리 프로세스를 가속화하는 후처리 솔루션을 제공하여 이러한 병목 현상을 극복하고 있습니다.
궁극적으로, 3D 프린팅 방정식에 자동화를 추가하면 제조업체가 3D 프린팅을 대량 생산 환경에서 훨씬 더 잘 작동하는 연속 프로세스로 전환할 수 있습니다.
"앞으로 몇 년 안에 우리는 상당히 붐비는 필드로 인해 훨씬 더 경쟁적인 혼란을 보게 될 것입니다."
Scott Dunham, SmarTech Analysis 연구 담당 부사장
새로운 플레이어가 업계에 진입하면서 AM 시장 내 경쟁 수준이 증가하고 있습니다. AM 이외의 잘 설립된 회사뿐만 아니라 점점 더 많은 수의 신생 기업이 산업의 성장을 활용하기 위해 3D 프린팅 분야에 진입하고 있습니다.
AMFG의 적층 제조 산업 현황 2019에서는 80개 이상의 3D 프린터 제조업체를 확인했으며 대부분이 지난 5~10년 동안 등장했습니다.
신규 플레이어가 기존 플레이어보다 뛰어날 수 있는 엄청난 잠재력이 있습니다.
자문 회사 XponentialWorks의 설립자인 Avi Reichental은 “[기존 회사]는 기존 문제가 많기 때문에 신규 플레이어에 비해 다소 불공정한 불이익을 받습니다. 다루다. 특정 기술 내에서 작동하기 때문에 선형의 점진적 개선을 구현하고 도입할 가능성이 더 큽니다. 대조적으로, 완전히 새로운 회사는 레거시 기술 및 조직 문제 없이 유사한 문제를 해결할 수 있습니다."
경쟁이 치열해짐에 따라 업계 플레이어는 생존을 위해 다시 집중하고 재창조해야 합니다. 우리는 이미 이 방향으로 몇 가지 움직임을 보았습니다. 예를 들어, Ultimaker는 전문 B2B 3D 프린팅 비즈니스로 브랜드를 강화하기 위해 최근 브랜드를 변경했습니다. 한때 커뮤니티 기반 3D 프린팅 시장이었던 3D Hubs는 최근 B2B 산업 공간으로 초점을 옮겼습니다.
“우리는 혁신하거나 증발하는 시대에 살고 있습니다. 다른 말로 하면 방해를 받거나 방해를 받게 될 것입니다."
아비 라이첸탈
분명히 그 어느 때보다 경쟁이 치열해지고 있습니다. 즉, 경쟁은 산업의 성장을 가리키는 긍정적인 신호가 될 수 있습니다. 경쟁은 기업이 혁신과 개발에 집중하도록 하기 때문에 업계를 발전시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
그러나 경쟁이 심화된다는 것은 기업이 시장에서 자신의 위치를 유지하기 위해 혁신을 유지하는 데 중요한 시기라는 의미이기도 합니다.
"적층 제조 산업이 약속을 지킬 것이라고 생각합니다."
Simon Fried, Nano Dimension의 공동 설립자
위에서 논의한 트렌드는 3D 프린팅이 성숙기에 도달하고 있다는 한 가지 핵심 아이디어를 반영합니다. 하드웨어, 소프트웨어, 재료 및 응용 프로그램의 발전은 3D 프린팅이 결국 또 다른 제조 기술이 될 것임을 시사합니다.
물론 3D 프린팅의 채택률은 시간이 지남에 따라 증가할 것이며 치과와 같은 일부 부문은 거의 완전히 3D 프린팅으로 전환됩니다. 3D 프린팅과 그 이점에 대한 인식이 높아짐에 따라 이러한 성장이 촉진될 것입니다.
“나는 당신이 디지털 제조의 영향을 본격적인 제조를 위한 솔루션으로 보게 될 것이라고 생각합니다.”
Philip DeSimone, Carbon 공동 창립자 겸 사업 개발 부사장
그 동안 경쟁이 치열한 3D 프린팅 환경에서 기업은 고유한 전문 지식을 활용하고 명확한 가치 제안을 개발하여 경쟁사와 차별화해야 합니다.
최근 기술의 발전과 이러한 전문가의 예측을 고려할 때 3D 프린팅은 디지털 스마트 제조의 밝은 미래를 분명히 향하고 있습니다.
추가 전문가 요약:
생산을 위한 적층 제조 확장의 10가지 가장 큰 과제 [전문가 모집]
전문가 모집:2020년의 3D 프린팅 예측을 공유하는 20명의 전문가
3D 프린팅
소개 3D 인쇄 한 번에 한 레이어씩 객체를 만들어 부품을 만듭니다. 이 방법은 가장 중요한 기존 제조 기술(예:CNC 가공)에 비해 많은 이점을 제공합니다. 이 중 업계 전체에 적용되는 내용은 이 기사에서 다룹니다. 3D 프린팅이 많은 기존 제조 방법을 대체할 가능성은 낮지만 3D 프린터가 기능성 소재에서 높은 정확도로 디자인을 신속하게 전달할 수 있는 많은 응용 분야가 있습니다. 3D 프린팅의 장점을 이해하면 설계자는 제조 공정을 선택할 때 더 나은 결정을 내리고 최적의 제품을 제공할 수 있습니다. 3D 프린팅의 기초를
파이프가 자동으로 스스로 고칠 수 있다면 어떨까요? 금이 가거나 부러지거나 옷이 날씨나 사용자가 하는 활동에 따라 변경될 수 있는 경우 ? 스스로 조립하는 가구, 성장에 적응하는 보철물... 이것들은 4D 프린팅 기술이 실현할 것으로 예상되는 응용 분야 중 일부에 불과합니다. 이미지 1:모양을 수정하는 4D 프린팅 발톱. 출처:Sculpteo. 3D 프린팅 거의 30년 동안 존재해 왔으며 여전히 연구 과정에 있는 동안 새로운 재료 및 응용 프로그램, 4D와 같은 새로운 기술이 등장했습니다. MIT 자가 조립 연구소에서 ,