De evolutie van 3D-printen

Van het verlagen van de kosten tot het verhogen van de efficiëntie tot het stimuleren van innovatie, veel mensen zijn enthousiast over de impact die 3D-printen zal hebben op de toekomst van de productie. De waarheid is echter dat het al een aanzienlijke impact heeft gehad op de industrie.

Kijk terug naar de evolutie van 3D-printen om te zien hoe het fenomeen begon en hoe het de maakindustrie heeft helpen evolueren.

De jaren 80:de basis leggen voor 3D-printen

3D-printen was pas een idee in de jaren tachtig. In 1981 ontdekte Hideo Kodama van het Nagoya Municipal Industrial Research Institute in Japan een manier om lagen materiaal af te drukken om een ​​3D-product te creëren. Helaas kon Kodama zijn patent voor de technologie niet goedgekeurd krijgen.

Ondertussen hebben in Frankrijk de Franse General Electric Company en CILAS, een fabrikant van laser- en optische technologie, een manier gevonden om 3D-geprinte objecten te maken. De bedrijven zagen echter geen nut van de technologie en lieten al snel hun ontdekkingen varen.

Eindelijk, in 1986, creëerde een Amerikaanse ingenieur genaamd Charles Hull een prototype voor een proces dat stereolithografie (SLA) wordt genoemd. Hull gebruikte fotopolymeren, ook bekend als op acryl gebaseerde materialen, om van vloeibaar naar vast te evolueren met behulp van ultraviolet licht. Hull patenteerde de SLA-printer en andere bedrijven volgden. Hull wordt gewoonlijk 'de vader' van 3D-printen genoemd.

Meer informatie: Een overzicht van additieve productie

In deze periode werden ook twee andere belangrijke technologieën gepatenteerd:Selective Laser Sintering (SLS), dat poederkorrels gebruikt om 3D-geprinte producten te vormen; en Fused Deposition Modeling (FDM), die warmte gebruikt om 3D-modellen in lagen te leggen. Deze 3D-printmodellen vormen de basis voor 3D-printen.

De jaren negentig:meer technologieën en meer adoptie

Met de basis van de technologie die al was gecreëerd, begonnen bedrijven te experimenteren, uit te breiden en, uiteindelijk, 3D-printen te commercialiseren.

Er kwamen verschillende nieuwe 3D-printers op de markt, waaronder de ModelMaker van Solidscape®, die wasmaterialen deponeerde met behulp van een inkjetprintkop, wat gebruikelijker was bij traditioneel printen.

Dankzij nieuwe processen, zoals microcasting en gespoten materialen, kon 3D-printen worden gebruikt voor metalen, niet alleen voor kunststoffen.

De technologie was echter nog steeds onbetaalbaar. Als gevolg hiervan was de adoptie beperkt tot de productie van producten met hoge kosten en een laag volume. Zo werd het een natuurlijke oplossing voor het maken van prototypes van nieuwe producten in de lucht- en ruimtevaart, de auto-industrie en de medische industrie.

De jaren 2000:3D-printen explodeert

Hoewel er in het begin van de jaren 2000 iteratieve veranderingen en innovaties waren met betrekking tot 3D-printen, was 2005 het jaar waarin 3D-printen op weg ging om meer mainstream te worden. Veel van de vroege patenten begonnen af ​​te lopen en uitvinders en ondernemers probeerden hiervan te profiteren.

Een professor in Engeland genaamd Dr. Adrian Bowyer maakte het tot zijn missie om een ​​goedkope 3D-printer te maken. In 2008 had zijn "Darwin" -printer met succes meer dan 18% van zijn eigen componenten in 3D geprint, en het apparaat kostte minder dan $ 650.

Toen het FDM-patent in 2009 in het publieke domein viel, konden meer bedrijven een verscheidenheid aan 3D-printers maken en werd de technologie toegankelijker.

3D-printen begon de mainstream krantenkoppen te halen, omdat concepten zoals 3D-geprinte ledematen en 3D-geprinte nieren fascinerend en potentieel krachtig waren.

De jaren 2010 en de Maker Movement

Naarmate de kosten van 3D-printers bleven dalen, begon de vraag naar de technologie te stijgen en werden ze steeds gebruikelijker in huis en in bedrijven.

Op de werkvloer begonnen fabrikanten op verschillende manieren gebruik te maken van 3D-printen. Machineonderdelen konden snel worden gerepareerd en voorraadtekorten konden gemakkelijk worden bestreden.

In 2014 genereerde de industrie meer dan $ 1 miljard aan inkomsten. Maar naast de indrukwekkende financiële impact van de technologie, had 3D-printen ook een impact op hoe mensen werken.

Mensen waren nu vrij om zelf nieuwe producten te maken en te creëren, zonder afhankelijk te zijn van bedrijven of technologiebedrijven. Deze krachtige verschuiving voedt The Maker Revolution, die waarde hecht aan creatie en zich richt op open-source hardware.

Volgens een analyse uit 2017 door A.T. Kearney, verwachtte 3D-printen een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 14,37 procent tot bijna 17,2 miljard dollar tussen 2017 en 2020.

2020:3D-printen reageert op COVID-19

Door de decennia heen is de technologie van 3D-printen de maakindustrie blijven ontwrichten. In maart 2020 zijn veel fabrikanten en ingenieurs opgestaan ​​om de COVID-19-pandemie te bestrijden en het aantal oproepen tot actie van de 3D-printgemeenschap om het benodigde materiaal en de benodigde producten te leveren, is iets dat geen enkele branche-expert had voorspeld.

Meer dan 1700 3D-printspecialisten hebben aangeboden om maskers, ademhalingstoestellen, kleppen en meer in 3D te printen. Protolabs, een toonaangevend 3D-print-, CNC-bewerkings- en spuitgietbedrijf, kondigde op Twitter aan:"We hebben al een aantal klanten die contact met ons hebben opgenomen voor hulp bij het versnellen van de productie van componenten voor #COVID19-testkits en ventilatoren. Werken aan een bestelling van 10.000 onderdelen die morgen verzonden moet worden. Nooit zo trots geweest om te doen wat we doen! #digitalmanufacturing”

Protolabs en vele andere fabrikanten werken snel om medische benodigdheden te produceren - gratis. Vraag ons gratis Custom In-Market Buyer Report aan om te zien welke kopers op de markt zijn voor de additive manufacturing-services die u aanbiedt.

De toekomst van additieve productie en 3D-printen

Het was inspirerend om de evolutie van 3D-printen te zien en om te zien hoe fabrikanten in alle sectoren samenwerken om de industrie en economie vorm te geven. Volgens Statista zal de wereldwijde markt voor 3D-printproducten en -diensten naar verwachting in 2024 meer dan 40 miljard dollar bedragen.

Leveranciers van additieve productie en 3D-ontwerpers blijven hun bedrijf vermelden op Thomasnet.com om hun RFQ's te vergroten en hun bedrijf te laten groeien (vermeld het uwe hier). Terwijl de 3D-printgemeenschap zich blijft ontwikkelen, zijn we benieuwd hoe de rest van de maakindustrie zich ook ontwikkelt.

Noot van de redactie:als u leveranciers zoekt voor COVID-19-artikelen, klik dan hier voor die fabrikanten en distributeurs. Als uw industriële bedrijf de productie van essentiële benodigdheden ter bestrijding van de COVID-19-uitbraak kan ondersteunen, vul dan dit formulier in om ons op de hoogte te stellen van uw beschikbaarheid en bereidheid om middelen in te zetten. Thomas werkt samen met kantoren van de staat en de federale overheid om fabrikanten te mobiliseren om voorraden en diensten te leveren.

Ga voor meer artikelen over additive manufacturing naar:

• Glassmaker bedenkt nieuwe verf die 99% van COVID-19 doodt

• NASA's Perseverance Rover brengt 3D-printen naar Mars

• KFC gaat kipnuggets 3D printen
• 3D-printmarkt verviervoudigd, meer dan $ 50 miljard in 2030 [Rapport]
• Hoe u 3D-printen in uw productiefaciliteit kunt integreren [Gids]

Ga voor meer inzicht in andere branches naar:

• Uitdagingen en kansen in de lucht- en ruimtevaartindustrie
• Uitdagingen en kansen in private labeling
• Uitdagingen en kansen in de productie van medische hulpmiddelen
• Uitdagingen en kansen in de cannabisindustrie
• Uitdagingen en kansen in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie
• Uitdagingen en kansen in de farmaceutische industrie