8 manieren waarop industrieel 3D-printen de productie transformeert

Terwijl de markt voor industrieel 3D-printen blijft groeien, ervaren fabrikanten van industriële goederen de transformerende impact van de technologie. Van kortere doorlooptijden tot on-demand productie en nieuwe, innovatieve benaderingen van ontwerp, 3D-printen biedt de sector van industriële goederen een middel om een ​​grotere productie-efficiëntie te bereiken.

Geprofiteerd van de voordelen van industrieel 3D-printen

1. Kostenefficiëntie en kortere time-to-market

Met additive manufacturing wordt het produceren van prototypes en eindonderdelen een kosteneffectieve realiteit. Traditionele productie vereist dure gereedschappen, die ook tijdrovend zijn om te produceren. Voor prototypes en eindgebruikcomponenten die in kleine volumes moeten worden geproduceerd, is dit geen economisch haalbaar proces. In deze context elimineert additieve fabricage de noodzaak van dure gereedschappen, waardoor de kosten voor het vervaardigen van prototypen en eindonderdelen in kleine hoeveelheden worden verlaagd.

Daarnaast is het fabricageproces doorgaans sneller, waarbij prototypes kunnen worden geproduceerd in een kwestie van uren in plaats van dagen of weken. Door op deze manier de productontwikkelingstijden te verkorten, kunnen fabrikanten hun producten aanzienlijk sneller op de markt brengen, waardoor ze een belangrijk concurrentievoordeel hebben.

2. Ontwerpvrijheid &optimalisatie

Additieve fabricage biedt een niveau van ingewikkeld, complex ontwerp dat onmogelijk te maken zou zijn met traditionele fabricage methoden. Met name met tools zoals topologie-optimalisatie en generatief ontwerp kunnen ontwerpingenieurs de geometrie van een onderdeel optimaliseren om lichtgewicht onderdelen te creëren met behoud van de sterkte en functionaliteit van het onderdeel.

Het resulterende onderdeel kan een complex rooster hebben of honingraatstructuur en een gewicht dat aanzienlijk lager is dan een traditioneel vervaardigde tegenhanger.

Bovendien maakt additieve fabricage de productie mogelijk van meerdelige assemblages als een enkel, geconsolideerd onderdeel, wat het assemblageproces aanzienlijk vereenvoudigt.

3. Productie op aanvraag

Vaak geprezen als een van de belangrijkste voordelen van 3D-printen, is de mogelijkheid van on-demand productie vooral gunstig voor fabrikanten van industriële goederen. Dit is vooral het geval als het om reserveonderdelen gaat. Momenteel staan ​​veel fabrikanten en leveranciers van reserveonderdelen voor de uitdaging om hun voorraden reserveonderdelen te beheren en de vraag naar onderdelen te voorspellen. Dit kan vaak leiden tot overtollige voorraad.

Bovendien kan het onderhouden van magazijnen met reserveonderdelen en verouderde onderdelen een financiële en logistieke nachtmerrie worden voor OEM's. Inefficiënties in de toeleveringsketen, in combinatie met dure opslag, maken de verschuiving naar on-demand productie daarom een ​​welkom alternatief. Door additieve fabricage te gebruiken, kunnen leveranciers van industriële goederen flexibeler zijn in het voldoen aan de eisen van de klant en levertijden, terwijl tegelijkertijd de opslagkosten worden verlaagd.

De bredere toepassing van additive manufacturing-printen zou de toeleveringsketen van industriële goederen kunnen veranderen door productie dichter bij de vraaglocatie brengen. En aangezien de productie van 3D-printen in wezen digitale bestanden vereist, in plaats van fysieke magazijnen, kunnen bedrijven digitale inventarissen van hun onderdelen maken (wat mogelijk is met onze digitale onderdelencatalogus).

4. Maatwerk

Additive manufacturing maakt massaaanpassing van goederen een reële mogelijkheid. Dankzij de technologie kunnen op maat gemaakte componenten voor een verscheidenheid aan apparatuur en machines sneller en kostenefficiënter worden vervaardigd.

Een voorbeeld is laboratoriumhardware:misschien een ongebruikelijke use-case, laboratoriumapparatuur vereist vaak geavanceerde tools die moeten worden afgestemd op specifieke apparatuur en instrumenten. Door gebruik te maken van additive manufacturing kunnen de kosten van op maat gemaakte 3D-geprinte componenten voor laboratoriumapparatuur met maar liefst 97% dalen.

AM-toepassingen verkennen voor de sector industriële goederen

5. Kernen en mallen

In toenemende mate onderzoeken fabrikanten van industriële goederen 3D-printen als een manier om kernen en mallen te produceren voor gieten en spuitgieten.

Het maken van kernen en mallen met behulp van traditionele productiemethoden kan een zeer dure en langdurig proces. 3D-printen daarentegen biedt een efficiëntere productie van kernen en matrijzen zonder te investeren in dure gereedschappen. Zo stelt Voxeljet dat met 3D-printen 75% aan zandgietkosten kan worden bespaard. In dit voorbeeld kan de kern, in plaats van afzonderlijke stukken van een kern voor een turbineblad te vervaardigen, als één stuk in 3D worden geprint, waardoor de kosten worden verlaagd en de doorlooptijd aanzienlijk wordt verkort.

6. Productiehulpmiddelen

Het gebruik van 3D-printen om productiehulpmiddelen te produceren, zoals mallen, meters en armaturen, creëert nieuwe mogelijkheden om de productie-efficiëntie te verbeteren. Onderzoek uitgevoerd door Stratasys toont aan dat 3D-geprinte mallen en armaturen goedkoper te produceren en op te slaan zijn. Dit kan volgens Stratasys 40% tot 90% doorlooptijd en tot 90% van de bedrijfsuitgaven besparen. Door 3D-printen in de sector industriële goederen te gebruiken, kunnen fabrikanten niet alleen de kosten voor de productie van gereedschappen verlagen, maar ook omschakelingen en setups versnellen , waardoor de productie soepeler verloopt.

7. Reserveonderdelen

Additive manufacturing biedt de mogelijkheid om op een snelle en betaalbare manier reserveonderdelen te produceren met minder voorraad. Dankzij on-demand 3D-printen kunnen fabrikanten van industriële goederen nu de dure opslag van reserveonderdelen met een lagere vraag omzeilen door ze te produceren wanneer dat nodig is.

Industriële apparatuurgigant Volvo Construction Equipment (CE) heeft deze kans al aangegrepen van reserveonderdelen voor 3D-printen op aanvraag, profiterend van een snellere levering, minder voorraad en grotere operationele flexibiliteit.

8. Einddelen

Grote fabrikanten van industriële goederen onderzoeken al additieve fabricage als een manier om eindonderdelen te produceren. Caterpillar, een toonaangevende fabrikant van gespecialiseerde machines, gebruikt bijvoorbeeld 3D-printen om componenten met een klein volume te produceren, zoals kogelterugslagkleppen, doorvoertules en brandstofmixers.

Additieve productie zou mogelijk ook geschikt kunnen zijn voor grotere componenten. Vorig jaar haalde Project AME (Additive Manufactured Excavator) de krantenkoppen na de onthulling van 's werelds eerste functionele graafmachine – gerealiseerd met 3D-printtechnologie.

Het Oak Ridge National Laboratory, in samenwerking met verschillende andere verenigingen, ontwierp , produceerde en assembleerde drie componenten voor de graafmachine met behulp van AM:de cabine, de hydraulische arm en een warmtewisselaar, waarmee een breed scala aan 3D-printtoepassingen voor industriële apparatuur wordt gedemonstreerd.

Samenvattend

Met een reeks voordelen, van kortere time-to-market tot lagere productiekosten, lijkt de markt voor 3D-printen binnen de sector industriële goederen alleen maar te groeien. De innovatie en voortdurende vooruitgang in de technologie zouden daarom een ​​extra stimulans moeten zijn voor fabrikanten van industriële goederen om na te denken over de implementatie van de AM-strategie voor hun bedrijven.

Meer zoals dit:

Hoe transformeert 3D-printen de reserveonderdelenindustrie?
Hoe 3D-printen de auto-industrie verandert