Pencetakan 3D pada 2018:7 Tren yang Membentuk Industri

2018 telah menjadi tahun pertumbuhan dan kedewasaan bagi industri manufaktur aditif.

Hype pencetakan 3D tahun-tahun sebelumnya, di mana pencetakan 3D konsumen diprediksi akan mengarah ke printer 3D di setiap rumah, terkenal memberi jalan pada gelombang kekecewaan ketika hal ini ternyata tidak terjadi.

Sejak itu, kami telah melihat industri menjauh dari hype ini, beralih ke fokus pada nilai manufaktur aditif sebagai solusi industri.

Meskipun persentase industri manufaktur yang bernilai $12 triliun masih relatif kecil, manufaktur aditif telah melangkah ke depan sebagai teknologi yang dapat memungkinkan transformasi digital di seluruh industri.

Dalam artikel ini, kita melihat 7 tren utama yang membantu membentuk industri manufaktur aditif pada tahun 2018.

#1 Manufaktur Aditif Terus Menumbuhkan

AM adalah solusi industri

Kemajuan yang dibuat oleh manufaktur aditif di bidang aplikasi industri menandakan kedewasaan yang berkembang di dalam industri.

Yang terpenting, sebagian besar perkembangan ini tidak langsung terlihat atau dirancang untuk menggantikan manufaktur tradisional. Sebaliknya, mereka mencerminkan kemajuan bertahap dan bertahap, ketika nuansa teknologi ditemukan.

Transisi ini secara khusus disorot pada pameran dagang Formnext pada bulan November, acara manufaktur maju terbesar di industri. Sejak awal, Formnext telah menjadi indikator utama tren industri yang lebih luas.

AM untuk produksi adalah poin pembicaraan utama di pameran dagang tahun ini, dengan produsen mendemonstrasikan aplikasi industri dari sistem, material, dan perangkat lunak mereka. Tetapi seperti yang telah ditunjukkan banyak orang, cara kita berpikir tentang aditif telah berubah. Formnext menunjukkan bahwa semakin sedikit tentang 'revolusi' pencetakan 3D dan lebih banyak tentang aplikasi yang dapat mengambil manfaat dari teknologi.

Selain itu, rangkaian presentasi industri, ditambah dengan fakta bahwa Formnext terus tumbuh setiap tahun — 2018 mengalami peningkatan pengunjung sebesar 25% dibandingkan tahun 2017 — lebih lanjut menggambarkan bagaimana manufaktur aditif telah menjadi kunci bagian dari lanskap manufaktur.

Perlunya standardisasi

Meningkatnya fokus pada standardisasi tahun ini merupakan tanda lain dari semakin matangnya industri ini.

Kebutuhan untuk menjembatani kesenjangan dalam hal standarisasi proses, sistem — dan bahkan terminologi — semakin mengemuka, sejalan dengan fokus yang berkembang pada manufaktur aditif untuk produksi.

Sebagai Co-Founder Nano Dimension, Simon Fried menunjukkan:

“Untuk benar-benar matang sebagai sebuah industri, Anda harus memiliki standar yang dipatuhi semua orang. Anda harus memiliki proses, seperti cara melacak produk dan memastikan perlindungan IP untuk file. Jadi [di masa depan] akan lebih sedikit kemewahan dan kemewahan dan lebih banyak mur dan baut tentang bagaimana menerapkan teknologi ini secara efektif.”

Tahun 2018 telah terjadi beberapa pencapaian penting di bidang ini, termasuk:

• Penerbitan  versi kedua Peta Jalan Standardisasi untuk Manufaktur Aditif pada bulan Juni;
• Peluncuran Additive Manufacturing Center of Excellence pada bulan Juli, dengan tujuan mengidentifikasi kesenjangan standarisasi utama;
• Dan November ini, para ahli dari lembaga penelitian, organisasi pengembangan standar, dan pejabat pemerintah berkumpul di Formnext untuk mengadakan Forum Standar AM transatlantik pertama.

Dibandingkan dengan manufaktur tradisional, yang telah berabad-abad mengembangkan proses dan metode standar untuk produksi, manufaktur aditif masih dalam tahap awal perjalanan ini. Tetapi tanda-tanda kedewasaan yang ditunjukkan industri tahun ini menunjukkan kemajuan yang stabil, jika bertahap, menuju produksi.

#2 Peningkatan Kolaborasi

Tahun ini telah menyoroti pentingnya kemitraan dan kolaborasi dalam memajukan kemajuan manufaktur aditif.  

Membentuk usaha patungan dan komite dan penempaan, konsorsium dan kemitraan strategis telah menjadi indikasi para pemangku kepentingan menggabungkan upaya mereka untuk mendorong industrialisasi manufaktur aditif.

Ultimaker, misalnya, telah bermitra dengan produsen bahan kimia global untuk memperluas portofolio bahannya. “Apa yang kebanyakan orang lakukan dari printer 3D — terutama jika mereka akan mulai menggunakannya untuk produksi — adalah agar prototipe mereka sedekat mungkin dengan bagian akhir yang sebenarnya,” jelas Presiden Amerika Utara Ultimaker John Kawola dalam baru-baru ini. wawancara dengan AMFG.

“Jadi kalau bahannya bisa cocok dan sama jenis kimia atau resinnya, tidak hanya ada faktor rasa enak di sana, tetapi juga nilai rekayasa, sertifikasi dan klasifikasi.”

Demikian pula, HP, yang meluncurkan Metal Jet System tahun ini, telah bermitra dengan produsen terkemuka (seperti GKN dan Parmatech) untuk menawarkan layanan pencetakan 3D logam kepada pelanggan. “Meskipun [HP] mungkin merupakan perusahaan percetakan terbaik di dunia, kami memutuskan untuk bermitra dengan mereka yang memiliki keahlian dalam memproduksi suku cadang logam untuk industri,” kata Tim Weber, Kepala Global HP Metal Jet.

Kemitraan juga penting untuk OEM. Dalam kedirgantaraan, misalnya, Etihad Airways Engineering (penyedia layanan MRO) mengumumkan kemitraannya dengan EOS awal tahun ini. Kemitraan ini berfokus pada produksi suku cadang pesawat yang dicetak 3D dan bertujuan untuk memenuhi syarat proses produksi dan bahan untuk memenuhi standar penerbangan.

Kemitraan dan lainnya hanyalah contoh lain dari OEM dan produsen sistem yang berkolaborasi untuk lebih mempercepat perkembangan dalam vertikal tertentu.

Tapi bukan hanya perjanjian komersial yang ditandatangani.

Di tingkat pemerintahan, semakin disadari pentingnya AM dalam manufaktur.

Baru bulan ini, CECIMO, Asosiasi Eropa yang mewakili Industri Alat Mesin, membentuk komite manufaktur tambahan untuk menyediakan platform bagi bisnis AM untuk membahas kebijakan UE yang memengaruhi industri.

Dengan keahlian lebih dari 350 organisasi, komite ini berfokus pada isu-isu yang berkaitan dengan pengembangan tenaga kerja, kerangka peraturan dan statistik terkait AM. Ini adalah topik penting untuk dibahas jika AM ingin melanjutkan lintasan pertumbuhan industrinya.

#3 Tahun Sukses Lainnya untuk Metal 3D Printing

Pencetakan 3D logam telah menjadi fokus banyak perhatian dalam beberapa tahun terakhir, dan 2018 tidak terkecuali.

Pada awal tahun, Tinjauan Teknologi tahunan MIT memasukkan pencetakan 3D logam sebagai salah satu dari 10 teknologi terobosan teratas tahun 2018, mencatat bahwa teknologi itu “menjadi murah dan cukup mudah untuk menjadi alat yang berpotensi praktis cara pembuatan suku cadang.”

Tetapi di mana pencetakan 3D logam mengalami pertumbuhan?

Pertumbuhan teknologi logam
Untuk DMLS, ada peningkatan aplikasi dari 8% di 2017 menjadi 21% di 2018, menurut laporan tahunan State of 3D Printing Sculpteo.

Teknologi fusi bedak telah mendapatkan daya tarik, menawarkan solusi efektif untuk aplikasi high-end, volume rendah di industri kedirgantaraan dan medis.

2018 juga melihat Metal Binder Jetting melangkah ke depan, menargetkan cakupan yang lebih luas dari kasus penggunaan dalam barang-barang otomotif dan industri. Sifat skalabel dan kecepatan proses pengaliran pengikat logam membuatnya menarik bagi mereka yang ingin mengintegrasikan pencetakan 3D ke dalam alur kerja manufaktur yang ada.

Pemain baru

Mungkin tertarik dengan potensi pencetakan 3D, beberapa pemain baru juga memasuki pasar tahun ini. Mungkin contoh terbesar adalah HP, yang meluncurkan sistem Metal Jet baru pada bulan September. Sistem, yang didasarkan pada teknologi Binder Jetting HP, dikembangkan dengan fokus pada produksi massal sejak awal.

AM Metal telah berkembang jauh...tapi masih banyak yang harus dilakukan
Diakui, masih ada tantangan utama yang harus dipecahkan oleh produsen dalam hal pencetakan 3D logam. Ini termasuk masalah kecepatan cetak, kualitas bagian dan pengulangan proses. Digital Alloys, yang menutup Pendanaan Seri B pada musim panas 2018, telah mengembangkan pencetakan 3D logam Joule untuk mengatasi masalah ini. Perusahaan dianugerahi dua paten pertama untuk teknologi ini tahun ini.

Berbicara dengan AMFG, CEO Digital Alloys Duncan McCallum menjelaskan, “Tidak banyak pilihan bagus saat ini jika Anda ingin menggunakan pencetakan 3D [logam] untuk produksi. Ini karena sistem terlalu lambat, biaya produksi terlalu tinggi, dan prosesnya terlalu rumit. Hal ini membuat sulit untuk mendapatkan suku cadang logam berkualitas tinggi secara konsisten.”

Sehingga, rangkaian teknologi dan sistem logam baru yang diluncurkan selama 2018 merupakan indikasi positif dari tingkat aktivitas dan penelitian yang dilakukan untuk mengembangkan lebih lanjut pencetakan 3D logam.

#4 Pertumbuhan material yang berkelanjutan

2018 merupakan tahun yang penting bagi inovasi dan pertumbuhan material. Saat pencetakan 3D bergeser untuk mencakup produksi, industri telah didorong untuk menyediakan lebih banyak bahan bermutu teknik dan berkinerja tinggi, di samping bahan pembuatan prototipe berkualitas lebih tinggi.

Pada tahun 2018, plastik dan polimer terus menjadi bagian terbesar dari pasar bahan cetak 3D. Proporsi ini tumbuh hampir $5,5 miliar pada 2018 dibandingkan dengan $1 miliar pada 2017, menurut laporan oleh SmarTech.

Ini mungkin tidak terlalu mengejutkan mengingat tahun 2018 sejumlah perusahaan kimia besar memasuki industri serta pemain yang ada meluncurkan solusi material yang lebih luas.

Misalnya, Mitsubishi Chemical terjun ke pasar bahan cetak 3D polimer awal tahun ini setelah mengakuisisi Dutch Filaments, produsen dan pemasok filamen pencetakan 3D polimer.

The ekspansi raksasa kimia ke dalam pencetakan 3D juga merupakan contoh lain dari perusahaan global yang mengakui peluang bisnis yang signifikan yang dapat ditemukan dalam industri ini.

Di sisi logam, pendapatan serbuk logam dilaporkan telah mencapai $300 juta pada tahun 2018.

Menariknya, munculnya Binder Jetting logam pada tahun 2018 memungkinkan perusahaan untuk mengurangi biaya bahan logam dengan menggunakan serbuk Metal Injection Moulding (MIM) yang relatif lebih murah. Serbuk-serbuk ini juga berpotensi membuka pintu ke jangkauan yang lebih luas dari bahan-bahan yang sudah dipelajari dengan baik.

Sehubungan dengan materi, 2018 telah melihat fokus baru pada diversifikasi berbagai materi cetak 3D, dengan perusahaan baru dan mapan menginvestasikan sumber daya untuk membawa materi baru ke pasar. Ke depannya, ini akan membantu memfasilitasi lebih banyak lagi aplikasi pencetakan 3D, selain menurunkan biaya material.

Perangkat Lunak #5:Kunci Sukses

Sebagai salah satu dari tiga pilar manufaktur aditif, perangkat lunak salah satu elemen penting untuk mempercepat pertumbuhan manufaktur aditif.

Meskipun biasanya diabaikan jika dibandingkan dengan pengembangan perangkat keras dan material, dalam 12 bulan terakhir telah terlihat peningkatan yang signifikan dalam aktivitas, investasi, dan inisiatif pengembangan perangkat lunak.

Pertumbuhan perangkat lunak simulasi
Tonggak penting dalam perangkat lunak dicapai di bidang solusi jaminan kualitas yang didukung perangkat lunak, seperti simulasi proses dan perangkat lunak pemantauan in-situ.

Perangkat lunak simulasi telah mendapatkan daya tarik yang signifikan sepanjang tahun , dengan nama besar seperti Siemens dan Materialize meluncurkan solusi simulasi perangkat lunak baru atau yang sedang berkembang.

Pertumbuhan perangkat lunak simulasi secara umum dapat dikaitkan dengan fakta bahwa pencetakan 3D, terutama dengan logam, telah bergerak ke bidang produksi. Ini membutuhkan pengulangan dan konsistensi proses yang lebih besar.

Dengan menggunakan perangkat lunak simulasi, perancang dan insinyur dapat memperoleh wawasan berharga tentang proses pencetakan sehingga mereka dapat mengurangi atau menghilangkan potensi kegagalan sebelum terjadi.

Perlunya otomatisasi alur kerja
Elemen lain yang semakin dikenal adalah kebutuhan akan perangkat lunak alur kerja untuk mengotomatisasi, mengelola, dan membuat proses manufaktur aditif yang skalabel. AMFG mengumumkan beberapa kemitraan dengan perusahaan yang memilih untuk mengadopsi perangkat lunak alur kerja untuk mendigitalkan dan merampingkan proses manual.

Di sisi keamanan, pemain kunci seperti LEO Lane telah muncul karena kebutuhan akan solusi keamanan dan perlindungan IP menjadi lebih akut .

#6 Fokus baru pada pasca-pemrosesan

Elemen lain yang secara historis diabaikan dari proses pembuatan aditif adalah tahap pasca-pemrosesan. Bagian yang memakan waktu dan melelahkan dari proses AM, pasca-pemrosesan cenderung berada di bawah radar.

Munculnya solusi pasca-pemrosesan otomatis
Karena itu tidak mengherankan jika pasca-pemrosesan telah diidentifikasi sebagai tahap yang paling membutuhkan pengembangan untuk memungkinkan produksi massal.

Namun, tahun 2018 telah terlihat beberapa langkah yang dilakukan untuk mengubahnya, dengan pengembangan solusi pasca-pemrosesan yang sangat otomatis.

Melihat hardware, beberapa inovasi menarik datang dari PostProcess Technologies. Perusahaan yang berbasis di AS ini menawarkan solusi pasca-pemrosesan yang mengotomatiskan langkah-langkah pelepasan dukungan dan penyelesaian permukaan untuk komponen plastik dan logam.

“Saat setiap pelanggan kami menskalakan operasi AM mereka, mereka melihat semakin banyak hambatan dalam apa yang kami sebut langkah ketiga dari proses aditif:pasca-cetak. Dengan solusi kami, mereka dapat mengotomatiskan proses itu dan menghilangkan hambatan itu. ” CEO Teknologi PostProcess, Jeff Mize

Menariknya, Post Process telah mengumumkan kemitraannya dengan pabrikan Jerman Rosler untuk membawa solusinya ke pasar Eropa.

Mengelola pasca-pemrosesan secara digital
Di sisi perangkat lunak, manajemen operasi pasca-pemrosesan juga mendapat perhatian, dengan munculnya solusi manajemen pasca-produksi yang canggih.

Solusi tersebut memungkinkan pengguna AM menghubungkan perencanaan pasca-produksi ke seluruh alur kerja AM mereka untuk menciptakan operasi produksi yang lancar dan terukur.

#7 Teknologi untuk pabrik pintar

Terakhir, 2018 menetapkan bahwa pencetakan 3D akan memainkan bagian integral dalam penciptaan pabrik digital yang cerdas di masa depan.

Pabrik pintar mengandalkan konektivitas, digitalisasi, dan teknologi canggih untuk memungkinkan manufaktur yang lebih fleksibel dan gesit.

Sebagai teknologi digital tanpa alat, manufaktur aditif sangat cocok dengan visi ini. 2018 mengisyaratkan beberapa contoh bagaimana perusahaan dapat mencapai visi pabrik pintar dengan pencetakan 3D.

Misalnya, Ford Motor Company baru-baru ini membagikan cara menggunakan pencetakan 3D bersama robot kolaboratif dan aplikasi realitas virtual di Pusat Manufaktur Lanjutan baru senilai $45 juta di Michigan.

Dengan 23 3D printer di lantai pabrik, Ford dapat bekerja dengan berbagai jenis proses dan material, seperti pasir, nilon, dan komposit serat karbon. Ini akan digunakan untuk secara langsung memproduksi segala sesuatu mulai dari suku cadang rem hingga komponen interior mobil dan alat perakitan — fleksibilitas yang hanya dapat diberikan oleh beberapa teknologi manufaktur.

Contoh lain datang dari BigRep, produsen printer 3D Jerman, yang telah meluncurkan rencana untuk mengoptimalkan printer 3D untuk digunakan di pabrik pintar.

Untuk ini, perusahaan telah bermitra dengan perusahaan teknik Bosch Rexroth, yang akan berbagi keahliannya dalam solusi pabrik pintar.

Melalui kemitraan ini, printer 3D BigRep akan dilengkapi dengan Sistem kontrol dan drive CNC mutakhir dari Bosch Rexroth, memungkinkan konektivitas penuh dan kemampuan pemrosesan data.

Pencetakan 3D Industri pada tahun 2018:Kisah otomatisasi dan skalabilitas

Dengan hanya beberapa minggu lagi hingga 2019, dapat dikatakan bahwa 2018 telah menjadi tahun yang menyenangkan bagi industri manufaktur aditif.

Dari meningkatnya peran perangkat lunak hingga meningkatnya fokus pada pasca-pemrosesan, industri AM telah berkembang sebagai teknologi manufaktur digital, yang layak tidak hanya untuk pembuatan prototipe tetapi juga semakin meningkat untuk produksi.

Industri tidak hanya menjauh dari hype tahun-tahun sebelumnya, tetapi juga menunjukkan kedewasaannya yang tumbuh bersama manufaktur tradisional.

Dengan perkembangan di seluruh lingkup perangkat keras, material, dan perangkat lunak, tahun 2019 akan melihat industri membangun kemajuan ini untuk lebih mendorong penggunaan industri teknologi pencetakan 3D.