2020年に予想される3Dプリントのトレンドトップ10

3D印刷は、2019年にかなりの進歩を遂げ、多くの 業界を形作るマイルストーン 年間を通じて。無数の新しい開発、パートナーシップ、およびアプリケーションにより、業界は成長を続け、より統合されています。

私たちが新しい年と新しい10年に移行するとき、3D印刷業界の将来がどうなるのか疑問に思うのは当然のことです。この記事では、今後12か月で展開される10の主要な3D印刷のトレンドについて詳しく説明します。

1。 3Dプリントの世界はさらに多様化するでしょう

市場に参入するプレーヤーの数が増えるにつれて、3D印刷業界は多様性を増しています。

この傾向の証拠の1つは、業界全体を魅了するイベントであるFormnextの2019年版です。 2019年には、これまでで最大の規模でした。852の出展者は、前年比35％の成長を示しました。

業界が着実な成長軌道に乗っていることを意味するため、出展者の数の増加は勇気づけられます。しかし同時に、この成長は、新興技術やスピンオフとして市場に参入する企業の数が増えていることを示しており、新しいテクノロジーや既存のテクノロジーを独自に取り入れています。

有望な新規参入者の例技術には、シリコーン3D印刷のスタートアップ、Spectroplastが含まれます。低コストのレーザーパウダーベッドフュージョン3Dプリンター、ワンクリックメタルの開発者。 StratasysのスピンオフであるEvolveAdditive Solutionsは、電子写真プロセスに基づいたまったく新しい3D印刷を開発しました。

さらに、AMFGの積層造形業界の展望（2019）は、80を超える3Dプリンターメーカーを特定しており、その大部分は過去5〜10年で登場しました。

2020年、この数は大幅に増加し、健全な競争を促進し、企業に革新と開発に集中するよう促します。

2。幅広いアプリケーション固有の資料が間もなく登場します

Jabilによる最近の調査によると、生産に3D印刷を採用する場合、材料費と可用性が2つの重要な課題です。材料費が2020年に大幅に減少する可能性は低いですが、産業用途を念頭に置いて開発された材料が増えることは間違いありません。

たとえば、製造業の巨人であるJabilは、まさにそれを行うために2019年の初めにMaterials InnovationCenterを開設しました。

Materials Innovation Centerは、3D印刷用のポリマー粉末とフィラメントを開発、テスト、製造するためのエンドツーエンドの施設です。その目標は、Jabilまたは外部の顧客からのアプリケーション要件を取得し、それらを印刷可能な材料に変換できるようにすることです。

市場に出回っているポリマー3D印刷材料には、まだ十分なオプションがありません。射出成形用の材料の範囲と比較して。これは、ジェイビルのような開発が材料のギャップを埋めるのに役立ち、新世代の3D印刷アプリケーションを推進することを意味します。

材料開発への新たな焦点に加えて、大型材料企業は、AMバリューチェーン全体に拡大することで、AM業界にさらに関与するようになります。

2019年を通じてこの例を見てきました。材料メーカーは、AMサービスプロバイダーを買収し、AM専用の新しいビジネスユニットを作成しました。

徐々に、多くの材料生産者、 BASFやGKNAdditiveのように、ソリューションプロバイダーに変身しています。これにより、AMの工業化を推進しながら、市場でより強力な足場を築くのに適した位置にいます。

3。高温ポリマー3Dプリンターと材料のオプションが増えることを期待してください。

2019年には、Roboze、Zortrax、Essentiumなどの企業から高温ポリマー3Dプリンターが急増しました。この急増は主に、PEEKのような高性能熱可塑性プラスチックの需要の高まりによって引き起こされました。

これらの熱可塑性プラスチックは、耐熱性や耐薬品性などの多くの魅力的な特性に加えて、高い強度と耐久性を備えています。多くの産業用アプリケーションで求められています。しかし、そのような特性のために、それらは印刷するのが難しい場合があります。

3Dプリンターのメーカーは、プリンターに加熱ベッドと高温ノズルを装備することで、この課題を克服しています。

とはいえ、高性能ポリマーの印刷に利用できるソリューションの数はまだ少ないままです。高性能プラスチックの需要が高まるにつれ、2020年にはさらに高温の3Dプリンターが発売され、業界全体でポリマー3D印刷の採用が促進されます。

4。複合3D印刷は成長段階に入ります

複合材料は軽量で丈夫な材料であり、航空宇宙、自動車、石油、ガス、工業製品などの業界で非常に人気があります。 3D印刷と組み合わせると、このテクノロジーは、通常の手動の従来の複合材製造方法と比較して、複合材製造のコストを合理化および削減できます。

だからこそ、複合​​3D印刷は、今後1年で力強い成長の道を歩むと信じています。

2019年は、この成長の良い基盤を築きました。たとえば、FortifyやImpossible Objectsなどの複合3D印刷会社は、数百万ドルの資金を調達しました。その後、テクノロジー企業のアレボは、自転車のフレームを製造するための複合3D印刷技術の適用の成功を発表しました。

さらに、当初は金属3D印刷会社のDesktop Metalが、立ち上げにより複合スペースに移行しました。そのファイバー3Dプリンターの。

最後に、3D印刷用の複合材料の開発を目的として、ハードウェアと材料の会社の間で多くのパートナーシップがありました。

組み合わせて、これらの活動は、複合材料の3D印刷の巨大な、しかしまだほとんど未開発の可能性を示しています。コンポジット3D印刷を推進するためのさらなる取り組みが見込まれ、2020年にはコンポジットスペースに多くの革新がもたらされます。

5。 3D印刷ソフトウェアの進化は大幅に加速します

最近まで、ハードウェアおよび材料セグメントと比較した場合、3D印刷ソフトウェアへの焦点は欠けていました。 3D印刷では、設計者は面倒な設計準備プロセスに対処する必要がありました。このプロセスでは、多くの異なる設計ツールが非効率的で複雑なワークフローを作成します。

さらに、より正確なシミュレーション結果を可能にするために、シミュレーションソフトウェアも進化させる必要があります。最後に、添加剤を設計するためのツールも、より直感的で使いやすくなる必要があります。

2020年は、ソフトウェアの課題の多くが解決される年になると予想しています。特にデザイン分野におけるソフトウェアの革新に焦点が当てられ、より速く、より簡単な3Dプリントデザインプロセスのロックが解除されます。

最終的には、AMのニーズを満たすソフトウェアソリューションを作成することは、テクノロジを本番環境に統合するための重要なイネーブラーとして機能します。

6。 MESソフトウェアはスケーラビリティに不可欠になります

現在、多くの企業がAMシリアル生産ラインの確立を目指しています。ただし、そうすることで、彼らは多くのワークフローの課題に直面します。

たとえば、多くのAMオペレーターや技術者は、作業指示書を手動で管理し、ビルドステータスを確認し、印刷後に部品を特定するために多くの時間を費やす必要があります。これにより、多くの運用上のボトルネックが発生し、AM生産のスケーリングと効果的な管理が困難な作業になります。

2020年は、エンドツーエンドの管理システムが整っていないと、3Dプリントでスケーラブルな生産を実現することは事実上不可能であることに多くの企業が気付く年と見ています。

これにより、ワークフロー管理ソリューション（製造実行システム（MES）ソフトウェアとも呼ばれます）の必要性が高まります。

AMのニーズを念頭に置いて開発されたMESソフトウェアソリューションは、AMワークフローのさまざまな段階をリンクして、合理化されたデジタル化されたAMプロセス管理を実現するエコシステムの確立に役立ちます。

MESソフトウェアを3D印刷施設または部門に統合することは、3D印刷の旅における重要なステップであり、その重要性はテクノロジーの工業化に伴ってますます高まっています。

7。後処理の自動化が中心となります

すでに2019年には、手動プロセスなど、3D印刷の後処理段階の課題に取り組むことに重点が置かれています。

2020年に入ると、後処理の自動化がさらに推進されるでしょう。市場に出回っている多くの革新的なソリューションのおかげで、運用。

AMT、DyeMansion、PostProcess Technologiesなどの企業による後処理装置は、ポリマーベースの3D印刷部品の取り外し、洗浄、着色のサポートを自動化するために、すでに多くのAMユーザーを支援しています。

特に、AMTは、SLSのような粉末ベースのAM技術に典型的な粉末除去の課題を克服するために取り組んでいます。

AMTのCEOであるJosephCrabtreeによると、「現在、手動で行う以外に[粉末除去]する方法はありません。従来のタンブリングソリューションでさえ、依然として多くの手動介入が必要です。

同社は現在、ユーザーが粉末床を自動的に開梱し、粉末を取り除き、粉末床から部品を取り外すことができる粉末除去ソリューションを試しています。 AMシステム。このマシンは、AMTのエンドツーエンドの後処理ソリューションの一部として、今年発売されることが約束されています。

最終的に、3D印刷方程式に後処理自動化を追加することで、メーカーは変革を実現できます。連続プロセスへの3D印刷は、大量生産の設定ではるかにうまく機能します。

8。大量の3D印刷は、現実になるための一歩を踏み出します。

現在、3D印刷は通常、少量から中量の生産に適した技術と見なされています。 2020年も引き続きそうですが、3Dプリントで大量生産を実現する機会も増えるでしょう。

このトレンドを推進するテクノロジーの1つは、金属バインダーの噴射です。この技術には、より安価な金属射出成形金属を使用して、高速印刷に到達し、高精度の部品を製造するという独自の機能があります。

2019年、金属バインダーの噴射は、生産可能な機械の開発にますます重点を置いて、いくらかルネッサンスを経験しました。 2020年には、これらの開発が実を結び始めます。

たとえば、ExOneは2019年に、2020年後半に商業的に利用可能になる予定の大量生産用の新しいX1160PRO™金属3Dプリンターを発表しました。同様に、DesktopMetalは最新のShopSystemをリリースしました。これは、生産システムの機械工場向けバージョンです。ショップシステムも今年後半に利用可能になります。

AMの粉末ユーザーであるGEは、大量の低コスト部品に適したベータバインダー噴射機を持っています。この機械は、GEの戦略的パートナーである発電製品の大手メーカーであるカミンズの工場ですでに稼働しています。

金属バインダー噴射ソリューションは、自動車などの高スループット産業で3D印刷を使用するための新しい道を切り開く可能性があります。そのため、たとえば、フォルクスワーゲンはMetalJetテクノロジーの初期ユーザーとしてHPと提携しています。

ポリマー3D印刷の範囲内で、大量生産アプリケーションはさらに普及するでしょう。

すでに2019年に、HPは、歯科会社であるSmile DirectClubによって3Dプリントされた100万を超える部品のアプリケーションケースを発表しました。同様に、3D Systemsのマシンは、AlignTechnologyのために数十万の部品を大量生産してきました。 2020年には、他の業界でも同様のケースがさらに多く発生すると予想されます。

9。データは、3D印刷の再現性を高めるための鍵になります

ほとんどのAMテクノロジーでは、パーツが印刷プロセスを完了し、後処理を実行できるようにするために、包括的なビルドセットアップが必要です。ほとんどのAMユーザーが知っているように、これは、パーツごと、マシンごとのバリエーションや不整合に直面することは珍しくないため、言うのは簡単なことです。

1つの方法は、可能な限り多くのデータを収集することです。これにより、3D印刷プロセスへの洞察を得ることができます。 2020年には、まさにそれを行うことに大きな焦点が当てられるでしょう。

一部のハードウェアメーカーは、AMユーザーが3D印刷システムにセンサーを取り付けて、工程内の監視と制御を可能にすることで、データを収集できるようにしています。

3Dプリンター内に配置されたセンサーとカメラは、ビルドの複数の側面をリアルタイムで測定および分析する専用ソフトウェアにデータをフィードバックし、ビルドプロセスを文書化し、要件が満たされていることを確認します。 。

サードパーティのソリューションも市場に登場し始めています。つい最近、Additive Assuranceは、金属3D印刷品質保証プラットフォームのベータ版をリリースしました。

基本的に、Additive Assuranceは、インプロセスモニタリングと品質を備えた粉末ベースの金属システムをアップグレードするためのセンサーパッケージを提供します。保証機能。現在ベータ版ですが、プラットフォームは2020年後半に完全な製品リリースに向けて設定されています。

とはいえ、3D印刷データの収集と操作の概念はまだ初期段階であり、ほんのわずかです。市場で入手可能なソリューション。ただし、年間を通じて、プロセス制御機能を3D印刷ハードウェアに統合する例が増えると予想されます。

これにより、プロセスの再現性が向上し、最終的には、生産に対応したテクノロジーとしての3D印刷に対する信頼が高まります。

10。コラボレーションにより、AMの本番環境が加速されます

3D印刷業界は成熟し続けているため、その過程で克服する必要のある多くの課題がまだあります。そのための最も効果的な方法の1つは、コラボレーションによるものです。

業界、政府機関、および研究機関は、業界での幅広いアプリケーションに向けたAMの開発を可能にするために緊密に連携する必要があります。

業界では、2019年を通じて多くの目立つ共同作業が行われています。その一例は、中小企業、大企業、研究機関からなる12のプロジェクトパートナーによって開始された添加剤製造の工業化とデジタル化（IDAM）プロジェクトです。 BMWがコーディネートしました。

3年間のプロジェクトでは、自動車業界向けの一般部品生産で年間少なくとも50,000個のコンポーネント、および10,000個を超える個別部品とスペアパーツのAM生産を可能にすることを目指しています。

2020年には、コラボレーションがさらに加速すると予想されます。スケールアップして効率を高めるには、より多くの材料メーカー、機械メーカー、ユーザーが協力して、緊密なプロセスチェーンと相互運用可能なワークフローを作成する必要があります。 3Dプリント。

最終的には、コラボレーションエコシステムを作成することで、AMをより簡単かつ迅速に大規模な工業化に導き、市場でのテクノロジーの受け入れを増やすことができます。

2020年の3D印刷：本格的な工業化に焦点を当てる

2020年も、確立された業界のプレーヤーや新参者がテクノロジーに投資し、イノベーションを推進し続けるため、3Dプリントは工業化への道を歩み続けます。 3D印刷を現在の状態に押し上げた進歩は、2020年まで続き、技術の持続力と持続的な開発を示しています。

もちろん、比較的少数のユーザーとニッチなアプリケーションの外で、3Dプリントの競争力を証明するために行われるべき作業があります。業界の共同努力は、この目標を達成するための主要な推進力の1つになります。

今後1年を見据えて、3D印刷は着実な進歩を続け、既存の課題を克服し、新しいアプリケーションを生み出し、その範囲を新しい視野に広げていきます。

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