5 приложения на 3D печата, за които все повече ще се говори

Бързина, ниски разходи и издръжливост са основните параметри, които карат организациите все по-често да внедряват технологията в своята дейност. Но кои са индустриите, които се възползват най-много от ползите на 3D печата?

Аерокосмическа индустрия

Аерокосмическата индустрия е първата, която започна да използва 3D печат, а сега го разглежда като стандартна част от своя инструментариум. Причините са ясни - нов, по-лек дизайн на частите, което води до спестявания в размер на стотици хиляди евро от керосин през целия експлоатационен живот на самолета. Най-популярните 3D отпечатани части в сектора са турбинните компоненти. Анализаторите от Market Research Future очакват пазарът на отбранителния и аерокосмическия 3D печат да достигне 5,58 милиарда долара до 2026 г.

• Boeing

Boeing залага на 3D печат от доста дълго време. Преди няколко години компанията започна да използва технологията за производство на сателити и през 2019 г. създаде първата 3D отпечатана метална сателитна антена. Антената е дело на израелската компания Spacecom, която успешно изстреля своя спътник AMOS. Чрез използването на адитивно производство Boeing успя да замени множеството части с единична 3D отпечатана част, като така намали теглото на антената и времето, необходимо за производството й.

Source: Boeing

Новият Boeing 777x също разчита на 3D печат. Самолетът е оборудван с два двигателя GE9X, които са най-големите реактивни двигатели в света на GE Aviation. Освен горивната дюза на GE в двигателя има над 300 3D разпечатани части, което значително намалява неговото тегло. Така разходът на гориво на самолета спада с 12%, а оперативните разходи - с 10%, което превърна Boeing 777x в най-ефективния двумоторен реактивен самолет в света.

• Airbus

Другият голям авиационен производител - Airbus, започна да използва технологията доста по-късно, но пък в последно време успя сериозно да навакса. Неотдавна компанията създаде първата титанова 3D-принтирана част и започна да я използва за серийно производство. В модела Airbus A350 XWB има над 1000 3D принтирани части. Компанията планира още да създаде 3D принтирани дронове и самоуправляващи се коли.

• НАСА

Всяка година НАСА изпраща до Международната космическа станция над 3000 кг резервни части. В партньорство с Made in Space организацията търси начини да намали товара, като използва 3D отпечатани полимерни компоненти. Съвсем наскоро двете организации изпратиха на Международната космическа станция рециклатор на полимер. Той ще подобри устойчивостта на дълготрайните космически мисии чрез обработка на суровини като полиетилен и преобразуване на пластмасови опаковки и боклук в използваема суровина за 3D печат.

Автомобилна индустрия

Пазарът на 3D печат за автомобилната индустрия се очаква да достигне 2,5 млрд. долара през следващите три години, показват данните на Center for Automotive Research. Технологията намира най-често приложение при създаването на прототипи, инструменти и приспособления. Но нещата далеч не се ограничават до това.

• Ford

Назад в историята, през 1988 година, Ford е компанията, която закупува третия 3D принтер, произведен в света. Оказва се, че това е само началото. Компанията инвестира 45 милиона долара в Advanced Manufacturing Center, във фокуса на който е дигиталната трансформация и внедряването на 3D печат и други технологии от Индустрия 4.0 в производствените линии. Съвсем наскоро компанията разпечата най-голямата автомобилна част, принтирана някога чрез 3D. Входът на алуминиевия колектор има сложна, подобна на мрежа структура, която е невъзможно да бъде принтирана по традиционния начин.

• BMW

BMW също експериментира с технологията от няколко години насам. От 2010 година компанията е принтирала над един милион 3D части, а целта, която си е поставила, е 50 000 компонента от масовото производство и 10 000 индивидуални части на година.

Source: BMW

Компанията използва 3D принтиране при две от частите на i8 Roadster. Първата е покривната скоба за кабриолета - нещо, което е изключително трудно да бъде произведено с традиционните методи. Втората част е направляващата шина за прозореца, от която се произвеждат по 100 бройки на ден.

Чрез 3D принтер е отпечатан и целият спирачен апарат на модела M850i Coupe Night Sky Edition. Освен това компанията е споделила 3D STL файла на последните си модели спортни коли на сайта, така всички собственици на автомобил могат да разпечатат умалени модели безплатно.

• Volkswagen

Volkswagen може да се похвали с около 100 принтера във фабриките си. Почти всички инструменти се създават чрез 3D принтиране, с което компанията спестява стотици хиляди долари всяка година. През 2019 година Volkswagen представи най-големия титаниев функционален компонент на Bugatti, произведен по новата технология. Моноблоковият спирачен апарат с осем бутала е отпечатан с най-големия титанов 3D принтер в света.

Строителство

Първото приложение на 3D печата в строителството е за бързо и точно принтиране на макетни части, но с развиването на технологията приложението й нарасна. По данни на Markets and Markets пазарът на 3D печат за строителния сектор се очаква да достигне 1575 млн. долара до 2024 година.

Строителството използва 3D печат за производство на всичко - от материали, през леки и издръжливи инструменти до отпечатване на цели къщи. Технологията си пробива път и при интериорния дизайн - за производство на офис столове, бюра и маси. Тя прави строителството по-бързо и точно, като в същото време значително намалява цената за труд и генерирането на отпадъчни материали и боклук. Според експертите построяването на къща чрез 3D печат може да редуцира цената с между 20% и 40%. Плюс е и че технологията позволява строителство на опасни места, при които човешката ръка е неприложима, както е Космосът.

Source: Shutterstock

Като начало на използването на 3D печат в строителството се счита 2004 година, когато професор от Университета в Южна Каролина прави опити да разпечата стена. През 2014 година плаваща къща на канал в Амстердам е изцяло построена чрез 3D печат. През 2016 година дубайска фондация използва технологията за изграждането на своя офис на бъдещето, което е и първата сграда за търговска цел, направена чрез тази технология. Офисът е 250 кв.м и е разпечатан от 3D принтер с размери 36,5 x 12 x 6 м. Строителството е отнело само 17 дни. Неотдавна китайска компания заяви, че е успяла да разпечата 10 самостоятелни едноетажни къщи в пълен размер за 24 часа.

Медицина

Използвайки човешката тъкан и клетки като материал, вече могат да се отпечатват 3D кожа, части от тялото и органи, съвместими с анатомията на конкретен човек. Това намалява значително риска от отхвърляне им. 3D печатът стои в основата и на нови медицински открития в областите биопринтиране, репликация и протезиране. Технологията се очаква и да спомогне за разрешаване на проблема с недостига на органи за донорство, да промени сърдечната хирургия и да подпомогне борбата с проблеми като сколиозата. Стерилните хирургически инструменти също могат да бъдат изработени чрез 3D печат, при това бързо и евтино. В допълнение към възможността за 3D отпечатване на хирургически инструменти технологията може също да помогне за подобряване на веригата за доставки, като направи медицинските артикули налични и значително по-достъпни в ценово отношение.

Source: Shutterstock

Пазарът на 3D печат за медицината и здравеопазването се очаква да достигне 5846,74 милиона долара до 2030 г., което означава 20,10% среден годишен ръст от 2021 до 2030 г.

Source: Shutterstock

Производство

Производството може би е едно от най-популярните приложения на 3D печата, включително при индустриите, за които вече стана дума. Традиционните производствени процеси, които са ни познати от години, сега се трансформират, като дават възможност за производство с изключителна скорост, но с използването на по-малко материали и труд. 3D печатането може също да редуцира отпадъците, което прави процеса по-устойчив и намалява значително въглеродния отпечатък, а това, както знаем, е сериозен проблем за всяка индустрия.