Einführung: 3D-Druck, eine der Rapid Prototyping-Technologien. Dabei handelt es sich um eine Technologie, die auf Basis digitaler Modelldateien adhäsive Materialien wie Kunststoff oder Metallpulver verwendet, um Objekte durch schichtweises Drucken herzustellen.

Der 3D-Druck wird normalerweise durch die Verwendung von Materialdruckern mit digitaler Technologie erreicht. Es wird häufig im Formenbau, im Industriedesign und in anderen Bereichen zur Herstellung von Modellen verwendet und dann nach und nach bei der direkten Herstellung einiger Produkte verwendet. Heutzutage basiert der von Menschen erwähnte 3D-Druck meist auf der additiven Fertigung von beliebten und einfachen Desktop-Geräten. Auf vielen Ausstellungen sind 3D-Drucker zu sehen. Obwohl es einfach klingt, gibt es viele Anwendungen für den 3D-Druck. In diesem Artikel werden einige wichtige Branchen kurz aufgeführt, in denen der 3D-Druck derzeit als Referenz weit verbreitet ist.

1. medizinische

In den letzten Jahren wurde mit der Weiterentwicklung der 3D-Drucktechnologie die Tiefe und Breite ihrer Anwendung in der Medizinindustrie erheblich verbessert.

Von der Anwendungstiefe her kann der frühe 3D-Druck nur kalte Medizinprodukte herstellen und entwickelt sich nun in Richtung biologisch aktiver künstlicher Gewebe und Organe; Aus der Perspektive der Breite hat sich der 3D-Druck nach und nach aus dem ursprünglichen Design und der Herstellung von medizinischen Modellen entwickelt. Es kann entwickelt werden, um medizinische Materialien, Implantate, komplexe chirurgische Instrumente und 3D-gedruckte Medikamente direkt herzustellen.

Vor einigen Monaten haben Wissenschaftler der TU Zürich ein 3D-gedrucktes Herz entwickelt. Dieser Vorfall hat in der gesamten Medizintechnikbranche beinahe für Aufsehen gesorgt. Obwohl das Experiment bewies, dass das Herz aufgrund des Materials nicht robust genug ist, kann es nur 30-45 Minuten verwendet werden. Diese neue Art von 3D-gedruckten Herzen ist jedoch immer noch ein Durchbruch im Vergleich zu den in der Vergangenheit entwickelten Kunstherzen. Von außen ist sie nicht mehr so ​​sperrig wie eine herkömmliche mechanische Pumpe.

Neben 3D-gedruckten Organen können Knochendefekte, maxillofaziale Verletzungen, Schädelreparaturen usw. nicht mit allgemeinen Reparaturprodukten behandelt werden. 3D-gedruckte Produkte bieten effektive Lösungen, insbesondere diese zu druckenden Prothesen können patientengerecht behandelt werden.

Darüber hinaus kann der 3D-Druck Ärzten auch bei der Planung medizinischer Modelle, insbesondere bei komplexen Operationen, helfen, wodurch das Operationsrisiko effektiv reduziert und die Erfolgsquote der Operation erhöht werden kann. Der 3D-Druck kann auch eine kostengünstigere und schnellere Möglichkeit bieten, Prototypen für die Forschung und Entwicklung von Medizinprodukten herzustellen. Heutzutage wird die Medizinindustrie durch den 3D-Druck präziser und personalisierter.

2. Herstellung

Die Anwendung des 3D-Drucks in der Fertigungsindustrie hat hauptsächlich die folgenden drei Vorteile.

1. Kosteneinsparung: Je komplexer die Form des Objekts, desto höher die entsprechenden Kosten. Herkömmliche Fertigungsmaschinen müssen Objekte durch Prozesse wie Schneiden und Schweißen herstellen, während der 3D-Druck Schichten verwendet, um physische Objekte zu bilden. Für 3D-Drucker erfordert die Herstellung von Objekten mit komplexen Formen nicht mehr Zeit, Fähigkeiten oder Kosten als die Herstellung eines einfachen Würfels. Daher kann der 3D-Druck für Unternehmen viele Materialien einsparen und Abfallnebenprodukte reduzieren, wodurch Kosten gesenkt werden.

2. Diversifizierung der Produktion: Aus Sicht der Produktionsmaterialien ist es für traditionelle Fertigungsmaschinen nicht einfach, verschiedene Rohstoffe zu einem einzigen Produkt zu kombinieren, da traditionelle Maschinen nicht ohne weiteres mehrere Rohstoffe während des Schneid- oder Formgebungsprozesses integrieren können. Aber beim 3D-Druck haben wir die Möglichkeit, verschiedene Rohstoffe miteinander zu verschmelzen, um neue Materialien mit einzigartigen Eigenschaften oder Funktionen zu bilden.

Darüber hinaus haben traditionelle Fertigungsanlagen weniger Funktionen und begrenzte Formen. Ein 3D-Drucker kann je nach Bedarf Artikel in verschiedenen Formen drucken. Es besteht überhaupt keine Notwendigkeit, neue Geräte zu kaufen. Es braucht nur verschiedene digitale Design-Blaupausen und eine Menge neuer Rohstoffe, um die Produktdiversifizierung zu erreichen.

3. Zeitsparend und arbeitssparend: Die traditionelle Großserienfertigung wird auf der Basis des Fließbandes aufgebaut. Die gleichen Teile werden von Maschinen hergestellt und dann von Robotern oder Arbeitern montiert. Je komplexer die Produktzusammensetzung ist, desto mehr Zeit und Kosten nimmt die Montage in Anspruch. Und der 3D-Druck kann das Produkt zu einem integralen Bestandteil machen, ohne dass eine Montage erforderlich ist. Das verkürzt nicht nur die Produktionszeit, sondern spart auch Arbeitskosten.

Darüber hinaus können Unternehmen mit 3D-Druckern maßgeschneiderte Produkte erstellen, die auf Kundenaufträgen basieren. Die sofortige Produktion reduziert den physischen Bestand des Unternehmens und vermeidet Produktanhäufungen.

3. Bauindustrie

In der Baubranche scheinen Ingenieure und Designer den 3D-Druck zum Entwerfen von Architekturmodellen akzeptiert zu haben. Im Prozess des traditionellen Architekturentwurfs sind Zeichnungen nicht detailliert genug und es dauert viel Zeit, Architekturmodelle zu erstellen. Das Aufkommen des 3D-Drucks kann nicht nur schnell die Bedürfnisse der Designer erfüllen, die Modelle sind auch exquisiter und die Kosten sind niedrig, der Umweltschutz kann auch viel Zeit bei der Modellherstellung sparen.

Der Hauptvorteil des 3D-Drucks im Bauprozess ist der Umweltschutz und die geringen Kosten. Branchenexperten sagen, dass 3D-Druckgebäude Bauschutt wiederverwenden und gleichzeitig die Erzeugung von neuem Bauschutt vermeiden können. Im Vergleich zur traditionellen Bauindustrie kann der 3D-Druck Baumaterialien um 30-60 % einsparen, die Bauzeit um 50-70 % verkürzen und den Arbeitsaufwand um 50-80 % reduzieren. Schätzungen zufolge kann der 3D-Druck die Baukosten um mindestens 50 % senken.

Obwohl der 3D-Druck in der Baubranche viele Vorteile bietet, wird der 3D-Druck nach Meinung der Redaktion hauptsächlich in der architektonischen Entwurfsphase eingesetzt. Nur eine kleine Anzahl von Bauprojekten kann realisiert werden und es wird einige Zeit dauern, bis eine breite Popularität erreicht wird.

Zusammenfassung:

Viele der oben aufgeführten Mainstream-Anwendungen des 3D-Drucks sind im täglichen Leben der Menschen zu sehen, aber es gibt auch eine kleine Anzahl von Produkten wie 3D-gedruckte Herzen, von denen die Menschen nur gehört und noch nie gesehen haben. Aber die Anwendung des 3D-Drucks ist weit mehr. Immer mehr Branchen haben damit begonnen, die 3D-Drucktechnologie zu integrieren.

Unter Bezugnahme auf die technischen Prinzipien gewöhnlicher Drucker bietet der 3D-Druck den Menschen ein brandneues Fertigungsmodell. Obwohl die Vorteile, die es gezeigt hat, in dieser Phase enorm sind, werden Sie, wenn Sie ruhig darüber nachdenken, feststellen, dass es auch einige Mängel hat. Wie kann die Qualität der im 3D-Druck hergestellten Produkte sichergestellt werden? Wie kann die Genauigkeit der 3D-Drucktechnologie sichergestellt werden? Wie kann man die Popularisierung der 3D-Drucktechnologie und die Massenproduktion von Produkten realisieren? All dies sind Probleme, denen sich die Menschen stellen müssen. Ich glaube, dass uns der 3D-Druck mit den gemeinsamen Anstrengungen der Menschen noch mehr Überraschungen bringen wird.

Link zu diesem Artikel: Marktaussichten für 3D-Druck sind zu erwarten

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