2020년에 기대되는 상위 10가지 3D 인쇄 동향

3D 인쇄는 2019년에 상당한 발전을 이루었으며 많은 산업을 형성하는 이정표 일년 내내. 무수히 많은 새로운 개발, 파트너십 및 응용 프로그램을 통해 업계는 계속 성장하고 더욱 통합되고 있습니다.

새해와 새로운 10년을 맞이하면서 3D 프린팅 산업의 미래가 어떻게 될지 궁금해지는 것은 당연합니다. 이 기사에서는 향후 12개월 동안 전개될 10가지 주요 3D 프린팅 트렌드에 대해 자세히 알아봅니다.

1. 3D 프린팅 환경은 더욱 다양해질 것입니다.

3D 프린팅 산업은 시장에 진입하는 플레이어의 수가 증가함에 따라 다양성이 증가하고 있습니다.

이러한 추세의 한 가지 증거는 거의 모든 산업계가 관심을 갖는 행사인 Formnext의 2019년판입니다. 2019년에는 852개 출품업체가 전년 대비 35% 성장한 역대 최대 규모였습니다.

증가하는 출품업체 수는 업계가 꾸준한 성장을 이루고 있음을 의미하므로 고무적입니다. 그러나 동시에 이러한 성장은 새로운 기술 또는 기존 기술을 자체적으로 채택하여 신생 기업 및 분사 형태로 시장에 진입하는 기업의 수가 증가하고 있음을 의미합니다.

유망한 신규 기업의 몇 가지 예 기술, 실리콘 3D 프린팅 스타트업, Spectroplast 포함; 저가형 Laser Powder Bed Fusion 3D 프린터 개발자, One Click Metal; 그리고 Stratasys에서 분사한 Evolve Additive Solutions는 전자사진 공정을 기반으로 하는 완전히 새로운 3D 프린팅을 개발했습니다.

또한 AMFG의 적층 제조 산업 현황(2019)은 80개 이상의 3D 프린터 제조업체를 확인했으며 대부분이 지난 5~10년 동안 나타났습니다.

2020년 , 우리는 이 숫자가 상당히 증가하여 건전한 경쟁을 촉진하고 기업이 혁신과 개발에 집중하도록 할 것으로 기대합니다.

2. 더 넓은 범위의 애플리케이션별 자료가 제공될 예정입니다.

Jabil의 최근 설문 조사에 따르면 3D 프린팅을 생산에 적용할 때 재료 비용과 가용성이 두 가지 주요 과제입니다. 2020년에 재료 비용이 크게 감소하지는 않을 것이지만 산업용 응용 프로그램을 염두에 두고 개발된 더 많은 재료를 확실히 보게 될 것입니다.

예를 들어, 제조 대기업인 Jabil은 2019년 초에 재료 혁신 센터를 열었습니다.

Materials Innovation Center는 3D 프린팅용 폴리머 분말 및 필라멘트를 개발, 테스트 및 제조하기 위한 종단 간 시설입니다. 그 목표는 Jabil 또는 외부 고객의 애플리케이션 요구 사항을 받아 인쇄할 수 있는 재료로 변환하는 것입니다.

시장에 폴리머 3D 프린팅 재료에 대한 옵션이 아직 충분하지 않으며, 사출 성형을 위한 재료 범위와 비교. 이는 Jabil의 개발과 같은 개발이 재료의 격차를 채우는 데 도움이 되어 차세대 3D 프린팅 애플리케이션을 주도할 것임을 의미합니다.

재료 개발에 대한 새로운 초점과 더불어 대형 재료 기업들은 AM 가치 사슬 전반에 걸쳐 확장함으로써 AM 산업에 더 많이 참여할 것입니다.

2019년 내내 재료 제조업체가 AM 서비스 제공업체를 인수하고 AM 전용 사업부를 신설하면서 이러한 예를 보았습니다.

점차적으로 많은 재료 생산업체가, BASF 및 GKN Additive와 같은 솔루션 제공업체로 전환하고 있습니다. 이를 통해 AM의 산업화를 주도하면서 시장에서 더 강력한 발판을 확보할 수 있습니다.

3. 고온 폴리머 3D 프린터 및 재료에 대한 더 많은 옵션 기대

2019년에는 Roboze, Zortrax 및 Essenium과 같은 회사에서 시장에 진입하는 고온 폴리머 3D 프린터의 급증을 보았습니다. 이러한 급증은 주로 PEEK와 같은 고성능 열가소성 수지에 대한 수요 증가에 기인합니다.

이러한 열가소성 수지에는 내열성, 내화학성, 고강도 및 내구성과 같은 많은 매력적인 특성이 있어 많은 산업 응용 분야에서 수요가 많습니다. 그러나 이러한 속성으로 인해 인쇄하기가 어려울 수 있습니다.

3D 프린터 제조업체는 프린터에 히팅베드와 고온 노즐을 장착하여 이러한 문제를 극복하고 있습니다.

하지만 고성능 폴리머를 인쇄하는 데 사용할 수 있는 솔루션의 수는 여전히 적습니다. 고성능 플라스틱에 대한 수요가 증가함에 따라 2020년에는 고온 3D 프린터가 더 많이 출시되어 산업 전반에 걸쳐 폴리머 3D 프린팅의 채택이 촉진될 것입니다.

4. 복합 3D 프린팅은 성장 단계에 진입할 것입니다.

복합 재료는 항공 우주, 자동차, 석유 및 가스 및 산업 제품과 같은 산업에서 많이 찾는 가볍고 강한 재료입니다. 이 기술을 3D 프린팅과 결합하면 기존의 수동 복합재 제조 방법과 비교할 때 복합재 제조 비용을 간소화하고 절감할 수 있습니다.

이것이 우리가 복합 3D 프린팅이 내년에 강력한 성장 경로를 밟을 것이라고 믿는 이유입니다.

2019년은 이러한 성장을 위한 좋은 기반을 마련했습니다. 예를 들어, Fortify 및 Impossible Objects와 같은 복합 3D 인쇄 회사는 수백만 달러의 자금을 조달했습니다. 그런 다음 기술 회사인 Arevo는 자전거 프레임 제조에 복합 3D 프린팅 기술을 성공적으로 적용했다고 발표했습니다.

또한 초기에 금속 3D 프린팅 회사인 Desktop Metal은 출시와 함께 복합 공간으로 이동했습니다. Fiber 3D 프린터의

마지막으로 3D 프린팅용 복합 재료 개발을 목표로 하드웨어 및 재료 회사 간에 많은 파트너십이 있었습니다.

이러한 활동을 결합하면 복합 3D 프린팅의 거대하지만 아직 많이 활용되지 않은 잠재력이 있습니다. 2020년에는 복합 3D 프린팅을 발전시키고 복합 공간에 많은 혁신을 가져오기 위해 더욱 노력할 것입니다.

5. 3D 프린팅 소프트웨어의 진화가 크게 가속화될 것입니다.

최근까지 하드웨어 및 재료 부문에 비해 3D 프린팅 소프트웨어에 대한 초점이 부족했습니다. 3D 프린팅을 사용하면 설계자는 복잡한 설계 준비 프로세스를 처리해야 했으며, 이 과정에서 많은 서로 다른 설계 도구가 비효율적이고 복잡한 워크플로를 생성합니다.

또한 시뮬레이션 소프트웨어는 보다 정확한 시뮬레이션 결과를 제공하기 위해 진화해야 합니다. 마지막으로, 적층을 위한 설계 도구도 보다 직관적이고 사용하기 쉬워야 합니다.

2020년은 많은 소프트웨어 문제가 해결되는 해가 될 것으로 예상합니다. 특히 디자인 공간에서 소프트웨어 혁신이 더 집중되어 더 빠르고 쉬운 3D 프린팅 디자인 프로세스가 가능해집니다.

궁극적으로는 AM 요구 사항을 충족하는 소프트웨어 솔루션을 만드는 것이 이 기술을 생산 환경에 통합하기 위한 핵심 요소가 될 것입니다.

6. MES 소프트웨어는 확장성을 위해 필수적이 될 것입니다.

많은 회사들이 현재 AM 직렬 생산 라인 구축을 모색하고 있습니다. 그러나 그렇게 하는 과정에서 많은 워크플로 문제에 직면하게 됩니다.

예를 들어, 많은 AM 작업자와 기술자는 여전히 수동으로 작업 주문을 관리하고, 빌드 상태를 확인하고, 부품이 인쇄된 후 부품을 식별하는 데 많은 시간을 소비해야 합니다. 이로 인해 많은 운영 병목 ​​현상이 발생하여 AM 생산을 확장하고 효과적으로 관리하는 것이 어려운 작업이 됩니다.

2020년은 더 많은 기업이 3D 프린팅으로 확장 가능한 생산을 달성하는 것이 종단 간 관리 시스템 없이는 사실상 불가능하다는 것을 깨닫는 해가 될 것으로 보고 있습니다.

이는 MES(Manufacturing Execution System) 소프트웨어라고도 하는 워크플로 관리 솔루션에 대한 필요성을 증가시킬 것입니다.

AM 요구 사항을 염두에 두고 개발된 MES 소프트웨어 솔루션은 AM 워크플로의 여러 단계가 함께 연결되어 간소화되고 디지털화된 AM 프로세스 관리를 달성하는 생태계를 구축하는 데 도움이 될 수 있습니다.

3D 프린팅 시설이나 부서에 MES 소프트웨어를 통합하는 것은 3D 프린팅 여정에서 중요한 단계이며 기술 산업화에 따라 그 중요성이 더욱 커질 것입니다.

7. 후처리 자동화가 중심이 될 것입니다.

이미 2019년에 수동 프로세스와 같은 3D 인쇄 후처리 단계의 문제를 해결하는 데 중점을 두었습니다.

2020년에 들어서면서 후처리 자동화에 대한 더 큰 추진력을 보게 될 것입니다. 시장에 등장하는 수많은 혁신적인 솔루션 덕분에 운영이 가능합니다.

AMT, DyeMansion 및 PostProcess Technologies와 같은 회사의 후처리 장비는 이미 많은 AM 사용자가 폴리머 기반 3D 인쇄 부품의 제거, 세척 및 착색 지원을 자동화하도록 돕고 있습니다.

특히 AMT는 SLS와 같은 분말 기반 AM 기술의 전형적인 탈분말 문제를 극복하기 위해 노력하고 있습니다.

AMT의 CEO Joseph Crabtree에 따르면 '현재 수동으로 제거하는 것 외에 다른 방법이 없습니다. 기존의 텀블링 솔루션에도 여전히 많은 수동 개입이 필요합니다.'

이 회사는 현재 사용자가 자동으로 파우더 베드의 포장을 풀고, 파우더를 제거하고, 파우더 베드에서 부품을 제거할 수 있는 파우더 제거 솔루션을 시험하고 있습니다. AM 시스템. 이 기계는 AMT의 종단 간 후처리 솔루션의 일부로 올해 출시될 예정입니다.

궁극적으로, 후처리 자동화를 3D 인쇄 방정식에 추가하면 제조업체가 혁신을 이룰 수 있습니다. 대량 생산 환경에서 훨씬 더 잘 작동할 연속 프로세스로 3D 프린팅.

8. 대량 3D 프린팅은 현실화에 한 걸음 더 다가갈 것입니다.

현재 3D 프린팅은 일반적으로 중소형 생산에 적합한 기술로 간주됩니다. 2020년에도 계속 그럴 것이지만 3D 프린팅으로 대량 생산을 달성할 수 있는 더 많은 기회를 보게 될 것입니다.

이러한 추세를 주도할 기술 중 하나는 금속 바인더 분사입니다. 이 기술은 더 저렴한 금속 사출 성형 금속을 사용하여 높은 인쇄 속도에 도달하고 고정밀 부품을 만드는 고유한 기능을 가지고 있습니다.

2019년 금속 바인더 분사는 생산 가능한 기계 개발에 중점을 두면서 다소 르네상스를 맞았습니다. 2020년에는 이러한 발전이 결실을 맺기 시작하는 것을 보게 될 것입니다.

예를 들어, ExOne은 2019년에 대량 생산을 위한 새로운 X1 160PRO™ 금속 3D 프린터를 출시했으며 2020년 후반에 상용화될 예정입니다. 비슷한 맥락에서 Desktop Metal은 생산 시스템의 기계 공장 친화적인 버전인 최신 Shop System을 출시했습니다. Shop System은 올해 후반에 제공될 예정입니다.

AM의 분말 사용자인 GE는 대량의 저가 부품에 적합한 베타 바인더 분사 기계를 보유하고 있습니다. 이 기계는 이미 GE의 전략적 파트너인 대규모 발전 제품 제조업체인 Cummins의 공장에서 가동되고 있습니다.

금속 바인더 분사 솔루션은 자동차와 같은 처리량이 많은 산업에서 3D 프린팅을 사용하기 위한 새로운 길을 열 수 있습니다. 예를 들어, Volkswagen이 Metal Jet 기술의 초기 사용자로서 HP와 파트너 관계를 맺고 있는 이유입니다.

폴리머 3D 프린팅 내에서 대량 생산 응용 프로그램은 훨씬 더 널리 보급될 것입니다.

HP는 이미 2019년에 치과 회사인 Smile Direct Club에서 3D 프린팅한 백만 개 이상의 부품에 대한 적용 사례를 발표했습니다. 마찬가지로 3D Systems의 기계는 Align Technology를 위해 수십만 개의 부품을 생산해 왔습니다. 2020년에는 다른 산업에서도 유사한 사례가 더 많이 발생할 것으로 예상합니다.

9. 데이터는 3D 프린팅의 반복성을 높이는 데 핵심이 될 것입니다.

대부분의 AM 기술은 부품이 인쇄 프로세스를 완료하고 후처리를 거칠 수 있도록 포괄적인 빌드 설정이 필요합니다. 대부분의 AM 사용자가 알고 있듯이 부품 대 부품 및 기계 간 변형 및 불일치에 직면하는 경우가 드물지 않기 때문에 이 작업은 말보다 쉽지 않습니다.

앞으로 나아가는 한 가지 방법은 3D 프린팅 프로세스에 대한 통찰력을 제공할 수 있는 최대한 많은 데이터를 수집하는 것입니다. 2020년에는 그렇게 하는 데 큰 중점을 둘 것입니다.

일부 하드웨어 제조업체는 이미 AM 사용자가 3D 프린팅 시스템에 센서를 장착하여 프로세스 내 모니터링 및 제어를 가능하게 함으로써 데이터를 수집할 수 있도록 하고 있습니다.

3D 프린터 내부에 설치된 센서와 카메라는 빌드의 여러 측면을 실시간으로 측정 및 분석하는 특수 소프트웨어에 데이터를 다시 공급하여 빌드 프로세스를 문서화하고 요구 사항이 충족되었는지 확인합니다. .

타사 솔루션도 시장에 등장하기 시작했습니다. 최근 Additive Assurance는 금속 3D 프린팅 품질 보증 플랫폼의 베타 버전을 출시했습니다.

기본적으로 Additive Assurance는 공정 모니터링 및 품질로 분말 기반 금속 시스템을 업그레이드하기 위한 센서 패키지를 제공합니다. 보증 능력. 현재 베타 버전이지만 플랫폼은 2020년 말에 정식 제품 출시를 목표로 설정되어 있습니다.

단, 3D 프린팅 데이터를 수집하고 이에 따라 조치를 취하는 개념은 아직 초기 단계에 불과하며 몇 가지에 불과합니다. 시장에서 사용할 수 있는 솔루션. 그러나 우리는 일년 내내 프로세스 제어 기능을 3D 프린팅 하드웨어에 통합하는 더 많은 예를 볼 수 있을 것으로 예상합니다.

이는 더 큰 공정 반복성을 도입하여 궁극적으로 생산 준비가 된 기술로서 3D 프린팅에 대해 더 많은 확신을 갖게 할 것입니다.

10. 협업을 통해 생산을 위한 AM 가속화

3D 프린팅 산업이 계속해서 성숙해짐에 따라 그 과정에서 극복해야 할 많은 과제가 있습니다. 가장 효과적인 방법 중 하나는 협업을 통한 것입니다.

산업계, 정부 기관 및 연구 기관은 AM이 산업계의 광범위한 응용 분야로 발전할 수 있도록 긴밀히 협력해야 합니다.

업계는 2019년 내내 눈에 띄는 협력 노력을 많이 보았습니다. 한 예로 중소기업, 대기업 및 연구 기관으로 구성된 12개의 프로젝트 파트너가 시작한 IDAM(The Industrialization and Digitalization of Additive Manufacturing) 프로젝트가 있습니다. 그리고 BMW가 조정했습니다.

3개년 프로젝트는 공통 부품 생산에서 연간 최소 50,000개 부품의 AM 생산을 가능하게 하고 자동차 산업을 위한 10,000개 이상의 개별 및 예비 부품을 가능하게 할 것입니다.

2020년에는 협업이 더욱 가속화될 것으로 예상됩니다. 더 많은 재료 제조업체, 기계 제조업체 및 사용자가 긴밀한 프로세스 체인과 상호 운용 가능한 워크플로를 생성하기 위해 협력해야 3D 프린팅.

궁극적으로, 협업 생태계를 구축하면 AM을 보다 쉽고 빠르게 대규모 산업화에 도입하고 시장에서 기술의 수용도를 높일 수 있습니다.

2020년의 3D 프린팅:본격적인 산업화에 집중

2020년에도 3D 프린팅은 산업화를 향한 길을 계속 이어갈 것입니다. 기존 업계 참여자와 신규 기업이 계속해서 기술에 투자하고 기술 혁신을 주도하기 때문입니다. 3D 프린팅을 오늘날의 위치에 있게 한 발전은 2020년에도 계속될 것이며 이는 기술의 지속력과 지속적인 개발을 나타냅니다.

물론, 3D 프린팅의 상대적으로 적은 사용자 풀과 틈새 응용 분야 외에 3D 프린팅의 경쟁력을 입증하기 위해 해야 할 일이 있습니다. 업계의 공동 노력은 이 목표를 달성하기 위한 핵심 원동력 중 하나가 될 것입니다.

그래서 우리가 내년을 내다볼 때 3D 프린팅은 기존 과제를 극복하고 새로운 응용 프로그램을 제시하며 새로운 지평으로 그 범위를 확장하면서 꾸준한 발전을 계속할 것입니다.

자세히 알아보기: 20명의 AM 전문가가 2020년에 대한 예측을 공유합니다.