Vier cruciale vragen voor additieve productie in 2019

2018 was een mijlpaaljaar voor additieve productie. Doorbraken in technologie en software beweegden de industrie dichterbij de belofte van een echte industriële productieoplossing.

Ondanks deze moedigende ontwikkelingen, blijven verschillende cruciale vragen staan als de industrie vooruitkijkt.

#1 Kan additieve productie schalen naar hoog-volume productie?

Kort antwoord: Ja en nee.

Massaproductie heeft al wortel geschoten in nichesectoren. Gehoorapparaatfabrikanten gebruiken bijvoorbeeld nu additieve productie voor meer dan 90% van hun onderdelen. Consumentenproducten zoals brilmonturen en schoenzooltes zijn additief geproduceerd, en bedrijven als Adidas hebben een doel van 100.000 onderdelen per jaar gesteld.

Om massaproductie op bredere schaal mogelijk te maken, moeten uitdagingen rond herhaalbaarheid, snelheid, onderdeelkwaliteit en kosteneffectiviteit worden aangepakt.

HP's Metal Jet systeem, geïntroduceerd vorig jaar, gebruikt binder-jet technologie op metalen injectie-giet (MIM) poeder om tot 50.000 onderdelen per batch te produceren kosteneffectiever dan injectiegieten.

Gerelateerd: Interview: HP's Global Head of Metals over de Impact van HP Metal Jet

Vergelijkbaar heeft Evolve Additive Solutions de STEP (Selective Toner Electrophotographic Process) technologie voor polymeren ontwikkeld, met als doel een hoog-volume alternatief voor conventionele methoden te bieden.

Beide oplossingen zijn gepland voor volledige commercialisatie in 2020. Hoewel 2019 niet zal zien dat additieve productie massaproductie volledig vervangt, kunnen we verwachten dat het een waardevolle aanvulling op bestaande methoden wordt.

#2 Zullen meer AM-specifieke materialen beschikbaar komen?

Kort antwoord: Ja.

Materiaaldiversiteit is cruciaal voor het industrialiseren van 3D-printing, maar veel toepassingen missen nog steeds dedicated feedstocks. De automotive sector is een primair voorbeeld.

Het stijgende gebruik van additieve productie heeft leveranciers als BASF en Solvay aangespoord om in 2018 nieuwe polymeren en metaallegeringen te lanceren. In 2019 zal de trend voortduren met meer toepassingsspecifieke materialen, met name hoogpresterende polymeren en composieten.

Nieuwe materialen zullen ook nieuwe uitdagingen introduceren, inclusief materialencertificering en strengere machine-controle-eisen.

#3 Zullen we meer geautomatiseerde post-verwerkingsoplossingen zien?

Kort antwoord: Ja.

De post-verwerkingsfase blijft een knelpunt, voornamelijk omdat het nog steeds handmatig uitgevoerd wordt. Echter, 2019 zal vooruitgang getuigen in drie sleutelgebieden:

1) Ontwerpoptimalisatie. Software zoals Materialise's e-Stage voor Metaal genereert dunne, gemakkelijk te verwijderen supports, wat de ondersteuningsverwijderingstijd met tot 50% vermindert.

2) Minimaliseren van de noodzaak voor post-verwerking. Velo3D's "Intelligent Fusion" systeem combineert software en hardware om onderdelen te produceren die bijna geen supports vereisen.

3) Geautomatiseerde ondersteuningsverwijdering en oppervlakteafwerking. PostProcess Technologies heeft een lijn geautomatiseerde hardware gelanceerd, terwijl America Makes een $1,6 miljoen subsidie aangekondigd heeft om post-verwerkingstechnologie voor selectieve lasersmelting te versnellen.

Met deze ontwikkelingen kan 2019 eindelijk veel van de meest dringende post-verwerkingsuitdagingen oplossen, wat bredere AM-adoptie mogelijk maakt.

#4 Wordt software essentieel voor het opschalen van AM-productie?

Kort antwoord: Ja.

Software is al integraal voor additieve productie, en de rol zal alleen groeien naarmate de industrie hogere efficiëntie, betrouwbaarheid en kwaliteit nastreeft. Zowel ontwerp als workflow management zijn afhankelijk van gesofisticeerde tools.

In ontwerp stellen initiatieven als Design for Additive Manufacturing (DfAM), generatief ontwerp en topologie-optimalisatie de creatie van lichtgewicht, complexe onderdelen in die voorheen onmogelijk of kostprohibitief waren. Start-ups zoals nTopology, Frustum en ParaMatters, naast gevestigde spelers als Autodesk, herschrijven AM-ontwerpworkflows.

Aan de managementkant automatiseren en coördineren workflow-platforms als AMFG elke fase – van verzoek tot post-verwerking – wat naadloze integratie met bestaande productielijnen waarborgt.

In 2019 zullen bedrijven software steeds meer in hun AM-strategieën verwerken, wat schaalbare en efficiënte productie bevestigt.

Nieuw Jaar, Nieuwe Kans

2019 staat ingesteld om verdere vooruitgang in additieve productie te leveren, maar zal ook beslissende antwoorden vereisen op de vragen die de toekomst van de industrie definiëren. Terwijl we dit zich ontwikkelende landschap navigeren, kunnen we verwachten dat het jaar duidelijkheid – en nieuwe kansen – brengt aan de AM-gemeenschap.