3D 인쇄의 진화

비용 절감에서 효율성 증대, 혁신 촉진에 이르기까지 많은 사람들이 3D 프린팅이 제조의 미래에 미칠 영향에 대해 기대하고 있습니다. 그러나 사실은 이미 업계에 상당한 영향을 미쳤습니다.

3D 프린팅의 발전 과정을 되돌아보고 이 현상이 어떻게 시작되었고 제조 산업이 발전하는 데 어떻게 도움이 되었는지 알아보세요.

1980년대:3D 인쇄의 기초 설정

3D 프린팅은 1980년대의 아이디어였습니다. 1981년 일본 나고야 시 산업 연구소의 Hideo Kodama는 3D 제품을 만들기 위해 재료 층을 인쇄하는 방법을 발견했습니다. 불행히도 Kodama는 해당 기술에 대한 특허를 승인받지 못했습니다.

한편 프랑스에서는 프랑스의 General Electric Company와 레이저 및 광학 기술 제조업체인 CILAS가 3D 인쇄된 물체를 만드는 방법을 찾았습니다. 그러나 회사는 이 기술의 사용을 보지 못했고 곧 발견을 포기했습니다.

마침내 1986년 Charles Hull이라는 미국 엔지니어는 SLA(stereolithography)라는 프로세스의 프로토타입을 만들었습니다. Hull은 아크릴 기반 재료로도 알려진 광중합체를 사용하여 자외선을 사용하여 액체에서 고체로 진화했습니다. Hull은 SLA 프린터에 특허를 냈고 다른 회사들도 그 뒤를 따랐습니다. 헐은 일반적으로 3D 프린팅의 "아버지"로 불립니다.

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이 기간 동안 2개의 다른 핵심 기술도 특허를 받았습니다. 즉, 분말 입자를 사용하여 3D 인쇄 제품을 형성하는 선택적 레이저 소결(SLS); 및 열을 사용하여 3D 모델을 레이어링하는 FDM(Fused Deposition Modeling). 이러한 3D 프린팅 모델은 3D 프린팅의 기초를 설정합니다.

1990년대:더 많은 기술과 더 많은 채택

이미 만들어진 기술의 토대를 바탕으로 기업들은 3D 프린팅을 실험하고 확장하여 궁극적으로 상용화하기 시작했습니다.

기존 인쇄에 더 일반적이었던 잉크젯 프린트 헤드를 사용하여 왁스 재료를 증착한 Solidscape®의 ModelMaker를 포함하여 몇 가지 새로운 3D 프린터가 출시되었습니다.

마이크로캐스팅 및 스프레이 재료와 같은 새로운 공정을 통해 플라스틱뿐만 아니라 금속에도 3D 프린팅을 사용할 수 있게 되었습니다.

그러나 이 기술은 여전히 비용이 많이 듭니다. 결과적으로 채택은 고비용, 소량 제품 생산으로 제한되었습니다. 따라서 항공 우주, 자동차 및 의료 산업에서 신제품 프로토타이핑에 자연스럽게 적합하게 되었습니다.

2000년대:3D 프린팅의 폭발적 발전

2000년대 초반 내내 3D 프린팅과 관련된 반복적인 변화와 혁신이 있었지만, 2005년은 3D 프린팅이 주류가 되는 길에 들어선 해였습니다. 많은 초기 특허가 만료되기 시작했고 발명가와 기업가는 이를 활용하려고 했습니다.

Adrian Bowyer 박사라는 영국의 교수는 저렴한 3D 프린터를 만드는 것을 자신의 사명으로 삼았습니다. 2008년까지 그의 "Darwin" 프린터는 자체 구성 요소의 18% 이상을 성공적으로 3D 인쇄했으며 장치 비용은 650달러 미만이었습니다.

2009년 FDM 특허가 공개 도메인이 되었을 때 더 많은 회사에서 다양한 3D 프린터를 만들 수 있었고 기술에 대한 접근성이 높아졌습니다.

3D 프린팅은 3D 프린팅된 팔다리 및 3D 프린팅된 신장과 같은 개념이 매력적이고 잠재적으로 강력하기 때문에 주류 헤드라인을 장식하기 시작했습니다.

2010년대와 메이커 운동

3D 프린터의 가격이 계속 하락하면서 기술에 대한 수요가 급증하기 시작했고 가정과 기업에서 보편화되었습니다.

생산 현장에서 제조업체는 다양한 방식으로 3D 프린팅을 활용하기 시작했습니다. 기계 부품을 신속하게 수리할 수 있었고 재고 부족을 쉽게 해결할 수 있었습니다.

2014년까지 이 산업은 10억 달러 이상의 수익을 창출했습니다. 그러나 기술의 인상적인 재정적 영향과 함께 3D 프린팅은 사람들이 일하는 방식에도 영향을 미쳤습니다.

이제 사람들은 회사나 기술 회사에 의존하지 않고 스스로 새로운 제품을 만들고 만들 수 있게 되었습니다. 이 힘을 실어주는 변화는 창조를 중시하고 오픈 소스 하드웨어에 중점을 둔 메이커 혁명을 촉발하고 있습니다.

2017년 A.T.의 분석에 따르면 Kearney, 3D 프린팅은 2017년에서 2020년 사이에 14.37%의 CAGR(연간 복합 성장률)에서 거의 172억 달러에 이를 것으로 예상했습니다.

2020년:코로나19에 대응하는 3D 프린팅

수십 년 동안 3D 프린팅 기술은 계속해서 제조 산업을 혼란에 빠뜨렸습니다. 2020년 3월, 많은 제조업체와 엔지니어가 COVID-19 전염병과 싸우기 위해 나섰고 필요한 재료와 제품을 공급하기 위한 3D 프린팅 커뮤니티의 조치 요청의 양은 업계 전문가가 예측하지 못한 것입니다.

1700명 이상의 3D 프린팅 전문가가 마스크, 인공 호흡기, 밸브 등을 3D 프린팅하기 위해 제안했습니다. 선도적인 3D 프린팅, CNC 가공 및 사출 성형 회사인 Protolabs는 Twitter에서 "#COVID19 테스트 키트 및 인공호흡기용 부품 생산을 신속하게 처리하는 데 도움을 요청한 많은 고객이 이미 있습니다. 내일 배송될 10,000개의 부품 주문을 진행 중입니다. 우리가 하는 일에 대해 이보다 더 자랑스러운 적은 없었습니다! #디지털제조”

Protolabs 및 기타 많은 제조업체는 무료로 의료 용품을 생산하기 위해 빠르게 노력하고 있습니다. 귀하가 제공하는 적층 제조 서비스에 대해 시장에 있는 구매자를 확인하려면 무료 맞춤형 시장 내 구매자 보고서를 요청하십시오.

적층 제조 및 3D 프린팅의 미래

3D 프린팅의 진화를 보고 모든 산업 분야의 제조업체가 함께 협력하여 산업과 경제를 형성하는 것을 보는 것은 영감을 받았습니다. Statista에 따르면 3D 프린팅 제품 및 서비스의 전 세계 시장은 2024년까지 400억 달러를 초과할 것으로 예상됩니다.

적층 제조 공급업체 및 3D 설계자는 RFQ를 늘리고 비즈니스를 성장시키기 위해 Thomasnet.com에 계속 회사를 등록하고 있습니다(여기에 귀하의 목록을 기재하십시오). 3D 프린팅 커뮤니티가 계속 진화함에 따라 나머지 제조 산업도 어떻게 진화할지 궁금합니다.

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편집자 주:COVID-19 품목에 대한 공급업체를 소싱하는 경우 해당 제조업체 및 유통업체를 보려면 여기를 클릭하십시오. 귀하의 산업 비즈니스가 COVID-19 발병을 퇴치하기 위한 필수 공급품의 생산을 지원할 수 있는 경우, 이 양식을 작성하여 귀하의 가용성과 자원을 바칠 의향을 알려주십시오. Thomas는 주 및 연방 정부 사무소와 협력하여 제조업체가 공급품 및 서비스를 제공할 수 있도록 지원하고 있습니다.

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