การพิมพ์ 3 มิติจะต้องเป็นที่รู้จักเป็นอย่างดี ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว และนำผงโลหะหรือเรซินและวัสดุกาวอื่นๆ มาใช้ตามการออกแบบแบบจำลองดิจิทัลผ่านการพิมพ์ 'สารเติมแต่ง' ทีละชั้นเพื่อสร้างเทคโนโลยีวัตถุสามมิติคุณมีความรู้เกี่ยวกับการพิมพ์โลหะ 3D มากแค่ไหน?

คืออะไร พิมพ์โลหะ 3D เทคโนโลยี?

เทคโนโลยีการผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุหรือที่เรียกว่าการพิมพ์ 3 มิติ (การพิมพ์ 3 มิติ) คือการสร้างแบบจำลองสามมิติแบบดิจิทัลที่เป็นพื้นฐานสำหรับการบูรณาการการออกแบบโดยใช้คอมพิวเตอร์ช่วย การประมวลผลวัสดุ เทคโนโลยีการขึ้นรูปวัสดุใช้วัสดุโลหะ วัสดุที่ไม่ใช่โลหะ และวัสดุชีวภาพทางการแพทย์ ตามหลักการการผลิตแบบชั้นต่อชั้น ทีละชั้น ซึ่งเป็นการเตรียมอย่างรวดเร็วของรูปร่างและรูปร่างที่ซับซ้อนของการขึ้นรูปชิ้นงาน เทคโนโลยี.

Metal 3D Print ทำงานอย่างไร?

SLM เลเซอร์เลือกโซนละลายหลักการกระบวนการพิมพ์โลหะ 3D

การพิมพ์ 3 มิติด้วยเลเซอร์สำหรับการเลือกโซนหลอมโลหะนั้นขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ระหว่างลำแสงเลเซอร์พลังงานสูงและผงโลหะ โดยขึ้นอยู่กับแบบจำลองข้อมูลสามมิติของชิ้นส่วนที่ประดิษฐ์ขึ้น โมเดลจะถูกแยกออกเป็นข้อมูลเลเยอร์ผ่านซอฟต์แวร์การแบ่งเลเยอร์และอินพุต ลงในเครื่องพิมพ์ 3D โลหะระบบใช้ไฟเบอร์เลเซอร์ที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูงและจุดที่โฟกัสอย่างประณีตเป็นแหล่งพลังงาน และลำแสงเลเซอร์จะถูกควบคุมโดยเส้นทางการสแกนแบบเลือกเพื่อกระจายผงโลหะล่วงหน้าอย่างรวดเร็วในเขตเลือกตั้งลำแสงเลเซอร์จะละลายผงโลหะที่เตรียมไว้อย่างรวดเร็ว และทำให้เกิดช่องหลอมละลายอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะถูกซ้อนกันทีละชั้นเพื่อสร้างเป็นชิ้นส่วนโลหะ

การใช้งานการพิมพ์ Metal 3D คืออะไร?

1 อุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการป้องกันประเทศ

ตามข้อมูลของ Wohlers Associates ส่วนแบ่งการใช้งานการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและการป้องกันในปี 2564 จะอยู่ที่ 16.8% และ 6.0% ตามลำดับ ซึ่งสอดคล้องกับส่วนแบ่งตลาด 2.56 พันล้านดอลลาร์และ 0.91 พันล้านดอลลาร์ส่วนแบ่งขนาดตลาดการพิมพ์ 3 มิติด้านการบินและอวกาศทั่วโลกเพิ่มขึ้นจาก 14.7% เป็น 16.8% ในปี 2562-2564

การประยุกต์ใช้การพิมพ์ 3 มิติด้วยโลหะในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศส่วนใหญ่เป็นการผลิตโดยตรงของชิ้นส่วนโครงสร้างลำตัว ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ฯลฯ การทดสอบประสิทธิภาพของชิ้นส่วนโครงสร้างและส่วนประกอบ และการซ่อมแซมชิ้นส่วนที่เน่าเสียง่ายซึ่งมีมูลค่าสูง

ข้อดีของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในการผลิตชิ้นส่วนอากาศยานและการวิจัยและพัฒนาส่วนใหญ่สะท้อนให้เห็นใน:

(1) ลดวงจรการวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์และชิ้นส่วนการบินและอวกาศใหม่

(2) การออกแบบโครงสร้างที่ซับซ้อนสามารถรับรู้ได้

(3) ตอบสนองความต้องการน้ำหนักเบา ลดความเข้มข้นของความเครียด และเพิ่มอายุการใช้งาน

4) การเสริมสร้างความแข็งแรงและความทนทานของชิ้นส่วนและส่วนประกอบสำหรับอุปกรณ์การบินและอวกาศ

5) ปรับปรุงการใช้วัสดุและลดต้นทุนการผลิต

6) การผลิตแบบเติมเนื้อเป็นตลาดในอนาคตสำหรับการผลิตการซ่อมแซมชิ้นส่วนที่เสียหายของอุปกรณ์

2 อุตสาหกรรมการแพทย์

จากข้อมูลของ Wohlers Associates ส่วนแบ่งตลาดการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกในอุตสาหกรรมการแพทย์จะเพิ่มขึ้นจาก 13.9% เป็น 15.6% จากปี 2019 ถึง 2021 และส่วนแบ่งตลาดการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกในอุตสาหกรรมการแพทย์จะอยู่ที่ 2.38 พันล้านดอลลาร์ในปี 2021

ตามการพัฒนาของวัสดุและคุณสมบัติทางชีวภาพ การพิมพ์ 3 มิติในสาขาการแพทย์แบ่งออกเป็น 2 ประเภท ได้แก่ การพิมพ์ 3 มิติที่ไม่ใช่ทางชีวภาพ และการพิมพ์ 3 มิติทางชีวภาพเมื่อเปรียบเทียบกับการพิมพ์ 3 มิติทางชีวภาพ หลักการของการพิมพ์ 3 มิติที่ไม่ใช่ทางชีวภาพนั้นค่อนข้างง่ายและวัสดุที่ต้องการนั้นค่อนข้างง่ายในการรับ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการแพทย์ผลิตภัณฑ์การพิมพ์ 3 มิติที่ไม่ใช่ทางชีวภาพส่วนใหญ่ไม่สามารถเข้ากันได้ทางชีวภาพ และส่วนใหญ่สามารถจัดประเภทเป็นอุปกรณ์ทางการแพทย์ ซึ่งนำไปใช้โดยเฉพาะใน:

1 การผลิตอวัยวะเทียมเฉพาะบุคคลมีจำหน่ายในสาขากระดูก ทันตกรรม ศัลยกรรมพลาสติก และอื่นๆ

2 โครงสร้างที่ซับซ้อนและยากต่อการประมวลผลผลิตภัณฑ์อุปกรณ์ทางการแพทย์ รวมถึงการปลูกถ่ายและการปลูกถ่ายที่ไม่ใช่รากฟันเทียม เช่น โครงสร้างที่มีรูพรุนของข้อสะโพก การจำลองอวัยวะในร่างกายมนุษย์ของแบบจำลองทางการแพทย์

3 อุตสาหกรรมยานยนต์

จากข้อมูลของ Wohlers Associates ส่วนแบ่งตลาดการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกในอุตสาหกรรมยานยนต์ลดลงเล็กน้อยจาก 16.4% เป็น 14.6% ในปี 2562-2564 และส่วนแบ่งตลาดการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกในอุตสาหกรรมยานยนต์อยู่ที่ 2.23 พันล้านดอลลาร์ในปี 2564

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมยานยนต์ดำเนินไปตลอดวงจรชีวิตของรถยนต์ รวมถึงการวิจัยและพัฒนา การผลิตและการใช้งานในแง่ของขอบเขตการใช้งาน การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมยานยนต์ในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่แบบจำลองการทดลองและการสร้างต้นแบบเชิงฟังก์ชันในส่วน R&D เป็นหลัก และในด้านการผลิตและการใช้งานค่อนข้างน้อยในอนาคตเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมยานยนต์จะยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตต้นแบบด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติอย่างต่อเนื่อง บริษัทรถยนต์จะปรับปรุงการรับรู้ของการพิมพ์ 3 มิติและความต้องการในการพัฒนาของอุตสาหกรรมยานยนต์เองการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมยานยนต์จะขยายไปสู่การผลิตและการใช้งานที่เชื่อมโยงกับพื้นที่ตลาดที่ใหญ่ขึ้น และการประยุกต์ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนและส่วนประกอบขั้นสุดท้าย การบำรุงรักษายานยนต์ การดัดแปลงยานยนต์ ฯลฯ จะค่อยๆ ดีขึ้น

4 เครื่องใช้ไฟฟ้า

จากข้อมูลของ Wohlers Associates ส่วนแบ่งตลาดการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคลดลงเล็กน้อยจาก 15.4% เป็น 11.8% ในปี 2562-2564 และส่วนแบ่งตลาดการพิมพ์ 3 มิติทั่วโลกในภาคอิเล็กทรอนิกส์สำหรับผู้บริโภคอยู่ที่ 1.80 พันล้านดอลลาร์ในปี 2564 .

ปัจจุบันการประยุกต์ใช้การพิมพ์ 3 มิติในอุตสาหกรรมผู้บริโภคมุ่งเน้นไปที่การออกแบบและพัฒนาผลิตภัณฑ์เป็นหลักอุตสาหกรรมผู้บริโภคครอบคลุมหลากหลาย ส่วนใหญ่รวมถึงโทรศัพท์มือถือ ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ เครื่องใช้ในบ้าน เครื่องมือและของเล่น และอุตสาหกรรมอื่นๆอุตสาหกรรมผู้บริโภคมีลักษณะวงจรชีวิตผลิตภัณฑ์สั้นและเปลี่ยนทดแทนได้รวดเร็วซึ่งต้องมีการพัฒนาและการลงทุนอย่างต่อเนื่องด้วยข้อดีของการพิมพ์ 3D วงจรการพัฒนาผลิตภัณฑ์จึงสามารถสั้นลงและลดต้นทุนการออกแบบได้อย่างมากเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่มีอยู่สามารถตระหนักถึงการสร้างแบบจำลองของการออกแบบที่ซับซ้อนต่างๆ ซึ่งช่วยให้นักออกแบบมีอิสระมากขึ้นและปรับปรุงระดับการออกแบบผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก