Obiekty produkcyjne poprzez układanie metalowych proszków warstwowych według warstwy, metalowy druk 3D-zwany również technologią produkującą addytywną technologię drukowania metalowego 3D zapewniają trzy rewolucyjne korzyści w stosunku do konwencjonalnej produkcji odejmowania, w tym odlewanie, kucie i frezowanie:
Wolność projektowa: Zmniejszenie wymogu montażu kilku komponentów obsługuje skomplikowane formy geometryczne i wewnętrzne projekty strukturalne ., na przykład Implanty ortopedyczne z nadrukiem metalowym, mogą mieć skomplikowane architektury porów, zachęcaj do tworzenia tkanki kostnej i niższą wagę urządzenia .}
Drukowanie metalowe 3D pomaga producentom swobodniej modyfikować plany produkcyjne, a zatem skracanie cykli produkcyjnych, więc zmniejszanie zależności od outsourcingu i skomplikowanych sieci dostaw .
Projektanci i inżynierowie mogą szybko zmieniać i zmaksymalizować pomysły, w ten sposób zwiększając wydajność rozwoju produktu .
Poprzez usprawnienie procesu produkcyjnego drukowanie 3D z metalem znacznie obniża czas rozwoju producentów urządzeń medycznych .
Krojenie i modelowanie CAD: Modele 3D są tworzone przez projektantów za pomocą oprogramowania CAD; Następnie oprogramowanie do krojenia służy do przecinania modeli w sekwencję małych warstw gotowych do drukowania .
Wstępne obróbkę proszku metalu: procesy wstępne obróbki, w tym badanie przesiewowe, ogrzewanie i suszenie proszku, gwarantują konsystencję i stabilność proszku .
Drukarka topi metalową warstwę proszku o warstwę w zależności od danych plasterek za pomocą wiązki laserowej lub wiązki elektronowej, aby utworzyć zamierzony element .
Działania po przetwarzaniu, w tym resztkowe czyszczenie proszku, usunięcie struktur podtrzymujących, polerowanie i obróbkę cieplną, następują po druku w celu podniesienia właściwości mechanicznych i czystości powierzchni części .
Cały proces produkcyjny osiąga bezbłędne przejście od projektowania do produkcji bez użycia skomplikowanych linii produkcyjnych lub konwencjonalnych form . przypadek NASA twierdzi, że technologia drukowania metalowego 3D wykazała swoje korzyści w zmniejszaniu cykli produkcyjnych, ponieważ skrócił czas produkcji paliwa dla wtryskiwaczy paliwa dla Orion Spacecraft.
Szybkie prototypowanie i walidacja projektowania możliwa dzięki pomocy metalowej drukowania 3D Dalsze skrócenie czasu rozwoju dla producentów urządzeń medycznych .
Skróć cykl walidacji: Szybko generuj prototypy za pomocą metalowego druku 3D do sprawdzania poprawności i testowania projektu . implanty tytanowe z nadrukiem 3D Amnovis, na przykład znacznie skróć czas na wprowadzenie, nie wymagając obróbki cieplnej .
Maksymalizacja procesu iteracyjnego: W krótszym czasie projektanci i inżynierowie mogą zmienić i zmaksymalizować pomysły ., podczas gdy technologia drukowania 3D metalowego wymaga jedynie zmiany modeli CAD, aby uzyskać optymalizację projektowania, tradycyjne techniki produkcyjne mogą wymagać kilku procesów, w tym ponowne otwarcie form i zmieniających się linii produkcyjnych .}
Dzięki integracji łańcucha dostaw i kontroli zapasów technologia drukowania 3D dla metalu poprawia elastyczność produkcji twórców sprzętu medycznego .
Jeśli chodzi o produkcję popytu: produkcja na żądanie obsługiwana przez metalowe drukowanie 3D pomaga niższe zaległości w zapasach i ryzyko braku . producenci mogą zmienić swoje harmonogramy produkcji w zależności od zamówienia, aby zapobiec nadmiarowi lub nieodpowiednim dostawom .
Zainspirowany globalną geopolityką, sektor drukowania 3D przyspiesza zlokalizowaną produkcję . producenci sprzętu medycznego mogą teraz zakończyć więcej lokalnych operacji produkcyjnych dzięki drukowaniu metalowym, wzmacniając łańcuch dostaw .
Big Data i sztuczna inteligencja pomagają usprawnić pozyskiwanie materiałów, planowanie produkcji i kontrolę zapasów . Producenci mogą dokładnie dopasować zapotrzebowanie rynkowe i zwiększyć szybkość reakcji łańcucha dostaw .
Chociaż technologia drukowania metalowego 3D zapewnia doskonałe skrócenie korzyści z czasów rozwoju, jej zastosowanie na dużą skalę nadal napotyka główne trudności:
Charakter materiałów: W tej chwili tak naprawdę istnieje niewiele materiałów biomedycznych do drukowania 3D . Musimy nadal rozwijać więcej materiałów o wysokiej wydajności, w tym nowe stopy z ulepszoną biokompatybilnością i właściwościami mechanicznymi .
Chociaż technologia drukowania metalowego 3D sprawiła, że dokładność jest bardzo niewystarczająca do kilku precyzyjnych zastosowań medycznych . dokładności i prędkości drukowania muszą być podniesione przez dalszą optymalizację parametrów drukowania, w tym energię laserową i prędkość skanowania .}
Przepisy i wytyczne: Sprzęt medyczny produkowany w 3D musi przestrzegać rygorystycznych kryteriów prawnych ., musimy opracować wyraźniejsze zasady, aby zapewnić skuteczność i bezpieczeństwo produktów .
Koszt i wydajność: Pierwszy zakup sprzętu jest znaczący, a specjalistyczne koszty materiałów są również znaczne . na dużą skalę, rozwój technologiczny i innowacje materialne pomogą nam obniżyć koszty i zwiększyć wydajność produkcji .