Хотя использование 3D-печати для быстрого прототипирования развивалось с конца 80-х годов и в настоящее время стало чрезвычайно распространенным, отрасль также постоянно движется в сторону производственных приложений, включая производство малых серий, массовую индивидуализацию и серийное производство. «Мы наблюдаем все больше и больше заказов больших объемов и повторных заказов», — говорит Робин Брокеттер из Protolabs. «Определенно наблюдается тенденция к полномасштабному производству». На это влияют многие и разнообразные факторы, включая предпочтение местного производства на фоне глобальных нарушений цепочек поставок (9% респондентов в нашем опросе назвали низкую подверженность проблемам цепочки поставок основной причиной, почему они выбрали 3D-печать вместо других методов производства) и проблемы устойчивости.

В 2023 году 21% респондентов в нашем опросе использовали 3D-печать для конечных частей — это увеличение с 20% в 2022 году — и 4% использовали ее для эстетических частей. Когда речь идет о замене процессов литья под давлением процессами 3D-печати, все зависит от объемов заказов: для малых серий 3D-печать часто оказывается более экономичным решением, в то время как при больших объемах литье под давлением становится более экономичным. Однако точка, где это происходит, — «сладкая точка» максимального жизнеспособного объема заказа 3D-печати — смещается. «3D-печать теперь может начинать производить все больше и больше деталей, прежде чем литье под давлением станет дешевле», — говорит Брокеттер. Результаты нашего опроса 2024 года поддерживают это. В нашем опросе 2023 года сомнения относительно 3D-печати как выбора для «объема и масштаба производства» привели к тому, что 47% респондентов выбрали другие технологии производства, но в этом году эта цифра снизилась до 45%, что показывает возросшую уверенность в масштабировании с помощью 3D-печати. И на протяжении многих лет наши опросы также показывают стабильный рост объемов производства: количество респондентов, заявляющих, что они печатали более 10 деталей, увеличилось с 36% в 2020 году до 49% в 2021 году и до 76% в 2022 году. Хотя эта цифра осталась неизменной в 2023 году, что указывает на стабилизацию, процент респондентов, утверждающих, что они печатали более 1000 деталей, вырос с 4,7% в 2022 году до 6,2% в 2023 году.

Помимо самого процесса печати, существует множество других аспектов, которые влияют на масштабируемость использования технологий 3D-печати для производства, от программного обеспечения, проектирования и материалов до постобработки и завершающих задач, таких как очистка, вторичная отделка, удаление пятен, снятие напряжений и инспекции. Поскольку экосистема 3D-печати продолжает развиваться, система поддержки компаний, предоставляющих многие из этих услуг, появляется вокруг бизнесов 3D-печати, упрощая производственные процессы. Это, в свою очередь, будет способствовать внедрению этих процессов. Кроме того, растущее знакомство с DFAM — пространством аддитивного проектирования — означает, что инженеры и дизайнеры станут более умелыми в преодолении ограничений проектирования и использовании новых материалов.

И многие препятствия становятся менее значимыми благодаря новым разработкам и технологиям. Одним из примеров является постобработка, которая в настоящее время может представлять собой узкое место. 27% респондентов в опросе 2024 года назвали «требования к постобработке и отделке» причиной выбора других методов производства вместо 3D-печати, а 40% указали «качество и консистентность конечного продукта». Однако, поскольку паровая шлифовка становится распространенной в отрасли и отделка поверхности радикально улучшается, постобработка становится менее серьезным препятствием для производства на уровне 3D-печати. «Машины для паровой шлифовки достигли значительного прогресса в последние годы», — говорит Грант Фишер, менеджер по цепочке поставок в Protolabs, — «особенно для паровой шлифовки Nylon 12» — самого распространенного материала для деталей MJF и SLS. «Мы продолжаем наблюдать значительный рост в MJF и SLS, и паровая шлифовка является отличным вариантом для эстетических и конечных частей».

Другим примером является автоматизация производственного процесса. Например, системы с поддержкой компьютерного зрения для сортировки готовых 3D-печатных частей могут представлять значительную экономию труда и эффективность затрат, еще больше подталкивая цифры в пользу 3D-печати.

Стандартизация является одной из ключевых проблем, которая остается, особенно в таких секторах, как аэрокосмический, автомобильный и медицинский. «Мы проводим много работы с аэрокосмической отраслью, особенно в области печати металла», — говорит Эрик Утли из Protolabs, — «и большая проблема, с которой все сталкиваются, это стандартизация. Разработка этой проверки и стандартизации — я лично думаю, что это займет несколько лет». Но воля есть, и механизмы движутся. «Это большая тема для обсуждения в более широкой отрасли», — говорит Утли.

Медицинская и аэрокосмическая отрасли являются теми секторами, где 3D-печать для производства продолжит играть наибольшую роль, говорит Алекс Хакстепп. «Это те отрасли, которые готовы тратить много денег на высокоэффективные, высококачественные, сложные индивидуальные конструкции и компоненты. И это всегда считалось областью, где 3D-печать в производстве может иметь смысл. Реальный рост производства все еще приходит из этих двух отраслей. Бум космической гонки, который мы наблюдаем, определенно стал попутным ветром для 3D-печати.»

Есть еще один момент, который часто упускают из виду при обсуждении 3D-печати на уровне производства, иногда в ущерб принятию ее невероятного потенциала: не следует рассматривать ее как замену существующим технологиям. «Я думаю, что многие люди считают, что 3D-печать является конкурентом литья под давлением — да, это не так», — говорит Адам Хехт из DIVE. «Это совершенно новый способ производства вещей. Они просто не конкурируют. Да, есть некоторое перекрытие, но в конечном итоге их пути расходятся. 3D-печать — это совершенно новый инструмент. Она позволяет нам решать проблемы и, в конечном итоге, создавать продукты, которые ранее не могли существовать. Все те малосерийные, специализированные приложения и продукты, для которых раньше приходилось говорить людям, что мы не можем это сделать — теперь мы можем их делать. Это просто совершенно другое.»

И одним из факторов, который позволит ускорить и поддерживать это развитие, являются специализированные материалы, которые все чаще появляются на рынке 3D-печати.

Для получения дополнительной информации о 3D-печати, включая рыночные данные и будущие тенденции, загрузите копию нашего отчета о тенденциях в 3D-печати 2024 года