3D 프린팅이 미래를 나타내는 이유는 무엇입니까?

새로운 재료와 프로세스의 개발로 3D 프린팅은 지속 가능성과 폐기물 제거에 지대한 영향을 미칠 수 있습니다.

3D 프린팅과 적층 제조의 잠재력은 너무 커서 우리가 알고 있는 제조 산업을 뒤집을 수도 있습니다. 가장 분명한 변화는 전통적인 분산 제조를 대체하거나 대체할 수 있는 현지화된 생산이 될 것입니다. 또 다른 주요 변경 사항은 개인화 기능입니다.

3D 프린팅은 전통적인 제조 방식을 전복시키는 것 외에도 비석유화학 재료를 사용하여 지속 가능성을 향상시킬 것입니다. 새로운 재료는 더 저렴하고 구매하기 쉬워 제조 비용이 절감됩니다. 이러한 낮은 비용은 재료 보관, 운송 및 운송 시스템 비용에도 영향을 미칩니다.

사진출처: 언스플래쉬

적층 가공이란 무엇입니까?

적층 가공은 재료(일반적으로 플라스틱 또는 금속 분말)를 층층이 쌓아 물체를 제조하는 공정입니다. 이러한 목표는 실제로 무엇이든 될 수 있습니다. 소프트웨어에서 3D 모델을 디자인할 수 있는 한 인쇄할 수 있습니다.

적층 제조가 파괴적인 이유는 무엇입니까?

전통적인 제조업에서는 제품을 구상, 설계 및 개발하는 데 여러 단계가 포함됩니다. 첫째, 설계자는 청사진을 설계해야 합니다. 다음으로 조직은 공장 및 재료 공급업체에 연락해야 합니다. 그런 다음 공장에서 장비 샘플을 생산하여 조직에 반환합니다(특히 공장이 해외에 있는 경우 몇 주가 소요될 수 있음). 샘플을 조정해야 하는 경우 이 프로세스를 반복하여 주를 월로 변경해야 합니다. 대량 생산이 되면 공장 관리자는 조립 라인에서 사람이나 로봇을 감독하여 생산을 완료합니다. 완성된 제품은 조직으로 다시 배송됩니다.

적층 제조와 비교해 보십시오. 디자이너에게는 여전히 청사진이 필요하지만. 그러나 견본 생산 및 대량 생산을 위해 공장에 연락할 필요는 없습니다. 두 가지 모두 플라스틱 또는 금속 분말 분배기의 도움으로 여러 3D 프린터를 사용하여 내부적으로 수행할 수 있습니다. 개념에서 출시까지 제품에 필요한 시간은 과거의 작은 부분에 불과합니다.

생산 능력이 없는 소규모 조직의 경우 공장은 대량 생산을 위해 항상 존재하지만 아웃소싱 없이 샘플을 생산할 수 있는 능력은 회사에 많은 시간을 절약할 수 있습니다.

지속 가능한 생산

3D 프린팅의 가장 좋은 점 중 하나는 선택할 수 있는 재료가 놀라울 정도로 다양하다는 것입니다. 이는 장비를 업데이트하지 않고도 지속 불가능한 제조 공정에서 보다 지속 가능한 제조 공정으로 전환할 수 있음을 의미합니다. 이는 증가하는 압력에 직면했을 때 기업이 해야 할 일입니다.

현재 금속 적층 제조에서 가장 큰 환경적 장애물은 분말의 미립화 공정입니다. 미립화의 두 가지 주요 형태는 가스와 플라즈마로, 많은 에너지를 소비하고 환경에 큰 피해를 줍니다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 새로운 프로세스가 개발되고 있습니다. 예를 들어, 마이크로웨이브 기반 플라즈마 분무의 변형은 가스 또는 플라즈마 분무보다 적은 에너지를 사용하면서 거의 100% 수율로 사용된 재료를 회수할 수 있습니다. 금속 응축물을 안전하게 저장 및 재활용하고 발생하는 폐기물을 줄이는 데 도움이 되는 수지 재료도 개발되고 있습니다. 집에서도 재활용 플라스틱 필라멘트를 만들 수 있습니다.

이러한 모든 기술을 통해 우리는 해외 생산 및 채굴에 의존하지 않고 국내 폐기물 처리장을 사용할 수 있습니다. 우리가 얻는 것은 지속 가능한 생산 주기입니다. 기업은 적층 제조 폐기물로 만든 재료를 구입하고 제품을 3D 인쇄한 다음 새 폐기물을 재활용 분말 제조업체에 다시 판매합니다.

또한 피마자씨와 피마자유로 만든 PA11과 같은 바이오 기반 소재가 점점 대중화되고 있습니다. 이것은 금속 채굴과 플라스틱 제조가 줄어든다는 것을 의미합니다. 앞으로 3D 프린팅은 다양한 재료를 사용할 것입니다.

지능형 제조

현재 떠오르는 추세에는 조직의 워크플로우에서 적층 제조의 사용자 정의가 포함됩니다. 이 개발 단계에서 기업은 여전히 ​​3D 프린팅을 기존 기술과 결합하는 방법을 이해하려고 노력하고 있습니다. 수동 모니터링 없이 문제가 발생하면 기계 학습이 생산 프로세스의 오류 및 실수를 수정하는 역할을 할 수 있습니다. 이 "지능형 제조"는 산업 간 제품을 설계하는 데 사용되는 생산 효율성, 규모 및 프로세스를 크게 개선할 것입니다.

의료용 애플리케이션

앞으로 우리는 3D 프린팅이 생물의학 산업에 더욱 통합되는 것을 보게 될 것입니다. 사실 이것은 이미 일어나고 있습니다. 차세대 프론티어이기도 한 환자별 임플란트 및 장치(바이오프린팅이라고 함)를 인쇄할 수 있는 것은 더 이상 꿈이 아닙니다. 약물을 관리하고 생물학적 조직을 제조하며 궁극적으로 이식 가능한 장기를 인쇄하는 데 도움이 되는 새로운 재료가 개발되고 있습니다.

3D 프린팅의 미래는 밝다

3D 프린팅은 미래입니다. 지속 가능성과 폐기물 제거에 지대한 영향을 미치는 미래입니다. 3D 프린팅이나 적층 제조의 발전 속도는 놀랍습니다. 원래는 단순한 3D 피규어를 인쇄하는 데 그쳤지만, 업계와 학계를 넘나들며 사용하는 새로운 획기적인 기술이 되었습니다.

이제 우리는 지구 환경에 이로운 새로운 물질과 원자화 과정이 형성되고 있음을 볼 수 있습니다. 의료 부서에서는 3D 프린팅을 사용하여 환자별 임플란트 및 장치를 생산하고 있습니다. 샘플 생산은 해외 공장에 의존하지 않고 자체적으로 완료할 예정이다. 우리가 더 많은 진전을 이룩할수록 미래가 적층 제조를 기반으로 한다는 것이 더욱 분명해집니다.