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Image of metal additive manufacturing 3D printer building parts

표준을 세웁니다 기술 및 그 영향 이해

이 기사를 읽고 배우십시오 : < / strong>< / p>

적층 제조란 무엇인가작동 원리AM이점과 잠재적 단점에 사용되는 재료AM 기술의 현재 상태적층 제조를 사용하는 산업다양한 적층 제조 공정의 유형 AM 및 Industry 4.0AM과 관련된 정부 프로그램>

적층 제조란 무엇입니까?

적층 제조(AM)라는 용어는 원하는 모양을 형성하기 위해 재료를 층별로 압출하여 물리적 3D 물체를 제작하는 프로세스를 나타냅니다. 제조업체의 경우 AM은 일반적으로 툴링 및 고정 장치 구축, 프로토타이핑 및 설계 검증, 소량 최종 사용 부품 생산과 같은 활동을 위한 3D 프린팅의 산업적 사용을 의미합니다.

적층 제조라고 불리는 이유는 무엇입니까?


"라는 용어의 어원은 3D 프린팅과 전통적인 "빼기"제조 프로세스가 물체를 형성하는 방식 사이의 체계적인 대조에서 비롯됩니다. 3D 프린터는 서로 다른 모양의 재료 레이어의 addition를 통해 작동합니다. 전통적인 제조 방법은 볼트 또는 힌지를 만들기 위해 합금 섹션을 절단하는 것과 같이 재료의 감소 또는 빼기를 통해 최종 결과를 생성합니다. 기존의 절삭 제조는 느리고 비용이 많이 들며 설계 한계가 있는 것으로 악명이 높지만 적층 제조는 빠르고 저렴한 자동화 프로세스를 위한 길을 닦고 있습니다.

<강한>적층 제조 및 3D 프린팅강한>

업계에서 적층 제조는 일반적으로 항상 3D 프린팅을 의미합니다. 그러나 기술적으로 말하면 3D 프린팅은 AM의 하위 집합이며 몇 가지 다른 비 3D 프린팅 제조 방법을 포함합니다.


"3D 프린팅"과 "적층 제조"라는 용어는 종종 같은 의미로 사용되지만 한 가지 중요한 차이점에 유의해야 합니다. 적층 제조는 일반적으로 산업적 의미를 내포하며, 종종 제조 작업에 3D 프린팅을 대규모로 사용하는 것을 의미합니다.


업계에는 더 저렴하고 작은 규모의 3D 프린터가 많이 포함되어 있기 때문에 이러한 구분에 유의해야 합니다. 이들은 동일한 목적을 충족시키지 못합니다 : 일반적으로 참신한 품목을위한 특수 효과 공장으로 사용되며 실제 고 부가가치 제조 응용 프로그램에서 수행하도록 설계되지 않았습니다 .< / p>

3D 프린터 소프트웨어를 사용하면 CAD 파일을 3D 인쇄를 위해 슬라이스 할 수 있습니다.

적층 제조는 어떻게 작동합니까?

적층 제조는 산업 부품의 컴퓨터 지원 설계 파일과 같은 디지털 입력을 유형의 3D 개체로 변환하여 작동합니다.


Software. 사용자가 부품에 대한 디지털 CAD 파일을 갖게 되면 설계를 . STL(표준 테셀레이션 언어) 파일입니다. STL은 3D 프린팅을 위한 글로벌 산업 표준 파일 형식입니다. STL은 3D 프린팅 소프트웨어가 구문 분석하여 프린팅 지침으로 변환할 수 있는 부품의 솔리드 바디 표현입니다.


그런 다음 사용자는 부품 설계를 STL 파일로 적층 제조 "슬라이서" 소프트웨어로 가져옵니다. 슬라이서 소프트웨어는 사용자의 다양한 부품 및 프린트 설정에 따라 STL 파일을 3D 프린터용 기계 지침 세트로 변환합니다.


API를 사용하면 3D 프린팅 소프트웨어 ERP 또는 MES 시스템과 같은 공장 시스템과 통합하여 운영을 간소화하고 자동화할 수 있습니다.


Hardware. 강함>그런 다음 3D 프린터는 기계 지침을 사용하여 필라멘트 재료를 압출하는 패턴을 결정합니다. 프린트 헤드는 수평 (X-Y) 및 수직 (Z) 축을 가로 질러 이동하고 3D 프린팅 소프트웨어의 지시에 따라 XY 및 Z 축의 지점에 걸쳐 재료를 증착하도록 프로그래밍됩니다. 3D 프린팅 프로세스는 아래에서 위로 물체를 만들고 각 추가 수평 레이어는 이전 레이어 위에 쌓입니다. 인쇄 작업은 최상위 레이어가 완료된 후 완료됩니다.


Materials. 강>플라스틱 및 복합 3D 프린터의 경우 적층 제조는 일반적으로 필라멘트 스풀을 사용합니다. 3D 프린터는 필라멘트를 용융 플라스틱으로 가열하여 정확한 배치를 위해 매우 작은 노즐을 통해 압출 할 수 있습니다. 각 레이어가 완료되면 재료가 건조되고 경화 된 후 다음 레이어를 인쇄 할 수 있습니다.


금속을 사용한 적층 제조는 3D 프린팅 플라스틱과 다르게 작동합니다. 이러한 3D 프린팅 재료는 일반적으로 금속 분말로 제공됩니다. 이것은 금속의 용융 온도가 높기 때문에 필요합니다. 3D 프린터의 압출 시스템은 용융 금속과의 장기간 접촉을 견딜 수 없으므로 금속 압출이 불가능합니다. 따라서 금속을 적층 제조하려면 먼저 부품을 분말 형태로 인쇄한 다음 레이저링 또는 용광로에서 소결하는 것과 같은 고에너지 공정을 통해 균일한 완전 금속 부품으로 변환해야 합니다.

금속 17-4스테인리스 스틸의 필라멘트 스풀. 이 필라멘트는 바인더 재료에 포함 된 금속 분말로 구성됩니다.

<강한>적층 제조 재료강한>

Plastics. 강>널리 사용되는 플라스틱은 고무질의 유연한 필라멘트와 같은 예산 친화적인 프로토타이핑 재료와 ULTEM™ 9085 필라멘트와 같은 고성능 열가소성 수지에 이르기까지 다양합니다. 플라스틱 재료는 일반적으로 필라멘트 스풀에 포장됩니다. 3D 프린팅에서 널리 사용되는 플라스틱은 다음과 같습니다 : < / p>

Nylon는 충격 및 화학 물질 노출에 대한 내성이 우수한 유연하고 내구성 있는 플라스틱 소재입니다.PLA(폴리락트산)는 신속한 프로토타이핑에 자주 사용되는 비용 효율적인 열가소성 수지입니다.TPU(열가소성 폴리우레탄)는 유연하고 충격에 강한 고무와 같은 재료입니다.ABS(아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌)는 또 다른 경제적인 재료입니다. PLA보다 약간 약하지만 가볍고 내구성이 뛰어납니다.ULTEM™ 9085 필라멘트는 매우 높은 내구성, 내열성 및 내화학성이 필요한 까다로운 응용 분야에 사용되는 고성능 열가소성 수지입니다.

Metals. AM 금속은 일반적으로 느슨한 분말로 또는 바인더 재료와 함께 결합된 분말 형태로 제공됩니다. 인기있는 사용 가능한 재료는 다음과 같습니다 : < / p>

17-4PH 스테인리스 스틸 는 다양한 산업 제조 응용 분야에 사용되는 다용도의 일반 금속입니다. < / li>A2 및 D2 공구강< / a>는 열처리 후 매우 높은 경도를 제공하는 냉간 가공 공구강입니다 .< / li>

오늘날의 3D 프린팅 플라스틱 및 복합 재료는 까다로운 산업 응용 분야에 충분히 강합니다. 탄소 섬유로 강화하면 이러한 부품은 훨씬 낮은 무게로 알루미늄의 강도에 도달 할 수 있습니다.
TPU와 같은 유연한 필라멘트는 종종 3D 인쇄되어 고무와 같은 품질의 부품을 만듭니다.

적층 제조의 이점

전통적으로 사용되는 다른 제조 방법과 비교하여 적층 제조는 뚜렷한 기술 및 비즈니스 이점을 제공합니다.


사내 생산 부품 증가 — 기업에서 핵심 제조 역량을 제삼자에게 아웃소싱하면 최종 제품을 생산하는 데 필요한 툴링과 고정구, 지그에 대한 의존성이 생기게 됩니다. 결과적으로 제조업체는 통제권을 상실하고 더 높은 비용, 일정 연장 및 투명성 저하의 대상이 되어 품질 문제 및 기타 문제를 해결하는 데 시간과 조정이 추가로 필요하게 됩니다. 사내에서 부품을 생산하면, 기업은 또한 지적 재산, 독점 혁신 및 기타 영업 비밀을 더 효율적으로 보호할 수 있습니다.

Cost Efficiency. 강>적층 제조는 일반적으로 기존의 절삭 제조보다 훨씬 비용 효율적입니다. 생산 과정에서 3D 프린팅으로 툴링을 진행하면 제조업체는 매월 수만 달러를 절약할 수 있습니다. 적층 제조 플랫폼을 채택한 제조업체는 대부분 몇 달 또는 몇 주 내에 거의 즉각적으로 ROI를 얻을 수 있습니다.
자유로운 설계, 유연한 프로세스 — 부품 제조에 사용되는 프로세스는 종종 기존 제조 프로세스의 지원 범위에 따라 결정 제한됩니다. 예를 들어, 절삭 기술을 사용하여 브래킷을 제조하려면 구부리거나 스탬핑해야 모양이 만들어지는 데 반해 판금으로 시작해야 해서 불필요한 제약이 생깁니다.

적층 제조를 사용하면 이러한 단계와 제한 없이 설계를 수행할 수 있습니다. 또한 3D 프린팅은 다른 제조 기술로는 달성할 수 없는 복잡한 형상을 생성할 수 있습니다.


더 빠른 리드 타임. 적층 제조가 예술에서 부품으로 이동하는 데 걸리는 시간은 절삭 제조 공정에 소요되는 시간의 일부에 불과합니다. 3D 프린터가 존재하는 한 부품의 필요성을 인식한 후부터 구현까지의 주기를 몇 개월에서 몇 시간 또는 며칠로 단축할 수 있습니다.

<강함>시장 출시 속도 향상. 강력>사내 적층 제조에 대한 액세스는 신속한 프로토타이핑을 가능하게 하여 설계 주기를 가속화합니다. 기존의 제조 프로세스를 통해 요청하고 받는 데 걸리는 시간보다 훨씬 짧은 시간에 모든 부품을 생산할 수 있습니다.

전체 공급망 제어. 강력>3D 프린팅 플랫폼을 사용하면 기업이 전체 공급망을 처음부터 끝까지 제어할 수 있습니다. 제조업체는 외부 공급업체에 대한 의존도를 줄이고 공급망 운영의 위험을 최소화할 수 있습니다.

혁신 문화 구축. 구직 엔지니어에게 적층 제조 전략에 투자한 기업은 혁신에 집중하고 흥미로운 설계 문제를 해결하는 동시에 힘든 작업을 자동화하고 절삭 제조 공정에서 발생하는 불필요한 제약을 제거할 수 있는 기회를 제공합니다.


사내 3D 프린팅에 액세스하는 엔지니어는 도면 초안 작성, 구매 주문 제출, 여러 공급업체와의 입찰 프로세스 관리 같은 시간 소모적인 조달 활동에 대해 걱정할 필요가 없습니다.

적층 제조의 잠재적 단점

적층 제조는 다양한 유형의 비즈니스에 많은 주요 이점을 제공합니다. 그러나 특정 시나리오 및 사용 사례에 대해서는 사용이 불리할 수 있습니다.


<강>대량 생산 비용.강한> 인쇄 부품의 단위 경제성은 소량 생산 실행에서 유리하지만 AM은 부품을 대량으로 제작할 때 단위당 더 비쌉니다.


Limited throughputs. 강>역사적으로 적층 제조의 채택은 속도와 빌드 크기 제한으로 인해 방해를 받았습니다. 그러나 공급업체는 이러한 요구 사항을 해결하기 위해 몇 가지 최신 3D 프린터를 도입했습니다.


Software integration restrictions . 강>일반적으로 업계의 소프트웨어 플랫폼은 공급업체별로 다르며 공장 및 공급업체 간 시스템과 잘 통합되지 않습니다. 일부 공급자만 공장 시스템 전반에 걸쳐 안정적인 API 통합을 제공합니다.


<강한>재료비. 강>재료는 다른 형태의 동일한 재료에 비해 3D 인쇄 가능한 형식의 경우 더 비쌀 수 있습니다. 이는 재료를 AM 친화적 인 형태로 렌더링하는 데 상당한 처리가 필요하기 때문입니다.

현재 적층 제조 기술의 상태

적층 제조 기술은 1980년대부터 상용화되었지만 산업과 기술은 크게 발전했습니다. 초기 3D 프린터는 최종 사용 품질의 부품을 만드는 기능이 부족하여 신속한 프로토 타이핑 응용 프로그램에 대한 광범위한 사용이 제한되었습니다.


오늘날의 적층 제조 플랫폼은 <세 가지 주요 면에서 이전 3D 프린터와 차별화됩니다>

  • Hardware improvements. 오늘날의 프린터는 속도, 전력, 신뢰성, 부품 강도 및 인쇄 품질이 크게 향상되었습니다

  • Industry 4.0에 대한 연결성. 최신 적층 제조 플랫폼은 클라우드 컴퓨팅, 데이터 분석, 사물 인터넷(IoT), 자동화 도구 및 소프트웨어 통합과 같은 Industry 4.0의 디지털 기술 제품군을 제조 프로세스 자체에 적용합니다.

  • Broad Material Compatibility. 적층 제조 플랫폼은 이제 다양한 고성능 복합재 및 금속을 포함한 다양한 재료를 통합합니다. 새로운 재료는 새로운 산업에서 응용 분야를 열어줍니다.

  • Standards. 엄격한 데이터 보안, 개인 정보 보호, 기밀성, 무결성 및 거버넌스 표준을 준수하는 일부 적층 제조 플랫폼에 대한 강력>ISO/IEC 27001 인증.

조직이 산업 전반에 걸쳐 AM을 사용하는 방법

오늘날 광범위한 산업 분야의 선도적인 조직은 특정 제조 요구 사항을 해결하기 위해 적층 제조를 통합합니다.


  • Aerospace. 강>주요 항공기 OEM은 운영에 적층 제조를 사용합니다. AM을 사용하면 항공기용 강력하고 가벼운 최종 사용 부품을 인쇄하고 툴링을 빠르고 경제적으로 인쇄하여 공급망을 간소화할 수 있습니다.

  • 소비자 제품. 적층 제조는 오디오 장비 및 전자 장치와 같은 제품의 최종 사용 생산 부품에 점점 더 많이 사용되고 있습니다.

  • Dental. 치과 의사와 치열 교정 의사는 적층 제조를 사용하여 치과 모델, 의치, 리테이너, 교정기, 의치 등을 제작합니다.

  • Education. 강>선도적인 대학들은 차세대 과학자, 엔지니어 및 제조업체를 교육하기 위해 실험실, 메이커스페이스 및 엔지니어링 커리큘럼의 일부로 적층 제조를 구현하고 있습니다.

  • Energy. 강>선도적인 에너지 공급업체는 풍력 터빈의 제조 및 유지 보수를 그 어느 때보다 빠르고 쉽고 효율적으로 만드는 부품을 3D 프린팅합니다.

  • Federal and Defense. 강>미국과 같은 연방 정부 조직 공군과 육군, 적층 제조를 사용하여 R&D 가속화 원격 위치에서 미션 크리티컬 최종 사용 부품을 프린트할 수 있는 기능으로 공급망 문제를 해결합니다.

  • Industrial Equipment. 산업 제조업체는 적층 제조를 사용하여 맞춤형 툴링을 구축하고 시장 출시 일정을 가속화하며 다양한 유형의 공장 기계 시스템에 대한 최종 사용 부품을 인쇄합니다.

  • Medical. 긴장된 공급망을 통해 생산 요구를 충족하기 위해 의료 기기 및 장비 제조업체는 지혈대 클립에서 COVID-19 개인 보호 장비에 이르기까지 모든 것을 3D 프린팅하고 있습니다.

  • Scientific and Laboratory. 과학 제조업체 다양한 실험실 자동화 시스템용 최종 사용 부품을 3D 프린팅합니다.

이 턴테이블 시스템은 3D 인쇄 탄소 섬유 구성 요소를 사용합니다. 고급 및 맞춤형 장비 제조업체의 경우 3D 프린팅은 소량의 고유 부품을 생산할 수 있는 경제적인 방법을 제공할 뿐만 아니라 기존 제조에 비해 훨씬 더 나은 설계 자유를 제공합니다.

<강력한>적층 제조 공정 및 기술의 유형

모든 적층 제조 기술은 재료를 레이어별로 압출하여 CAD 설계에서 3D 개체를 구축하는 동일한 목적을 달성합니다. 그러나 이를 수행하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 다양한 적층 제조 공정은 다양한 장점과 단점을 제공합니다


<강한>융합 증착 모델링(강><강함>FDM강><강함>강함><강>)강한> 또는<강한> 용융 필라멘트 제조(FFF)강한>는 빌드 플레이트에서 열가소성 필라멘트를 층별로 압출하여 물체를 형성하는 일반적인 적층 제조 공정입니다.

®

장점에는 비용 효율성뿐만 아니라 고강도, 저중량, 치수 안정성 및 내열성을 가진 부품이 포함됩니다. 단점은 잠재적으로 이방성 부분을 포함하는데, 이는 다른 방향의 강도가 고르지 않을 수 있음을 의미합니다.



바인더 분사 강>은 파우더 미디어에서 부품을 제작하며, 이 미디어는 프린트 베드를 따라 레이어별로 펼쳐져 3D 개체를 만듭니다. 재료의 각 층이 인쇄 된 후, 액체 결합제는 다음 층이 인쇄되기 전에 분말을 고체 모양으로 접착시키는 데 사용됩니다.


바인더 분사 기계의 이점에는 인쇄 중에 여러 개의 헤드를 사용하여 여러 공간에서 동시에 제트 바인딩 재료를 사용하기 때문에 속도, 정밀도 및 비용 효율성이 포함됩니다. 각 빌드에서 수십 또는 수백 개의 부품을 인쇄 할 수 있습니다. 단점은 다른 금속 적층 제조 공정에 비해 부품 강도가 적다는 것입니다.



Stereolithography (SLA) 은 포토폴리머(빛에 민감한 액체 플라스틱)의 층을 경화하여 부품 또는 물체를 만드는 방식으로 작동합니다. SLA는 각 층을 자외선 (UV) 레이저에 노출시킵니다. 이것은 즉시 각 층을 경화 시키거나 '치료'합니다. 각 추가 레이어는 객체가 완료 될 때까지 경화되고 이전 레이어에 결합됩니다.


SLA를 통한 적층 제조는 인쇄 정확도, 세부 사항, 복잡성 및 장비 비용에 이상적입니다. 그러나 더 큰 부품은 뒤틀릴 위험이 있으며이 과정을 통해 생성 된 물체는 특별히 강하지 않습니다.



<강한>선택적 레이저 소결(SLS) 강한>은 또 다른 적층 제조 공정입니다. SLS는 레이저를 사용하여 미세한 분말로 제공되는 재료를 최종 물체에 '소결'하거나 결합합니다. 3D 프린터는 파우더 베드의 특정 지점에 레이저를 조준하여 특정 모양을 만듭니다.


소결은 물질 분말의 입자를 고체 물체에 융합시키는 원자 반응을 일으킵니다.


SLS의 이점에는 정밀도와 등방성(모든 방향에서 동일한 강도) 강도가 포함됩니다. 적층 제조에 SLS를 사용할 때의 단점은 SLS 프린터를 작동하는 데 필요한 높은 기계 비용, 유지 보수 및 숙련된 작업자입니다.




<강한>DMLS) 강한>은 <강한>선택적 레이저 용융(SLM)강한>이라고도 하는 적층 제조 기술입니다. SLS와 유사하게, 각 층은 공간 내의 특정 지점에서 파우더 베드에 레이저를 조준하여 형성됩니다. 각 레이어가 완료되면 프린터는 다음 레이어를 위해 파우더를 펴고 프로세스를 반복합니다. 그러나 SLS와 달리 DMLS는 입자를 완전히 녹입니다.


DMLS의 장점에는 안정적인 기계적 및 재료 특성, 광범위한 재료 가용성 및 성공적인 인쇄 후 결과의 반복성이 포함됩니다. DMLS와 함께 적층 제조를 사용할 때의 단점은 장비 구매 및 작동의 어려움입니다. DMLS 프린터에는 숙련된 작업자, 추가 지원 기계(예: EDM 기계) 및 분말 재료의 신중한 관리가 필요합니다. 또한 정확하고 기능적인 부품을 인쇄하려면 일반적으로 시행착오 프로세스가 필요합니다.



<강한>금속 융합 필라멘트 제조(Metal FFF) 강한>한 번에 한 층씩 부품 모양으로 만든 플라스틱 결합 금속 분말로 시작합니다. 그런 다음 부품을 디바인딩 용액으로 세척하고 용광로에서 소결하여 플라스틱 바인더를 태우고 금속 분말을 함께 확산시킵니다.


ADAM 사용의 이점에는 광범위한 재료 가용성, 비용 효율성, 정확성 및 결합 분말 사용이 포함됩니다. 느슨한 분말을 사용하는 다른 금속 적층 제조 공정과 비교하여 결합 분말은 더 안전하고 사용하기 쉽습니다. 이 적층 제조 공정의 잠재적인 단점(그러나 잠재적인 이점)은 제작된 부품이 완전히 고체가 아니라 삼각형 충전재가 있다는 것입니다. 결과 부품은 전체 밀도를 갖지는 않지만 무게가 상당히 낮습니다.



Digital Light Processing (DLP)은 SLA와 유사하게 작동합니다. 이 프로세스의 한 가지 주요 차이점은 각 레이어를 통한 레이저 추적으로 각 미디어 레이어를 경화하는 대신 DLP 프린터는 투영 광원을 사용하여 전체 레이어를 한 번에 경화한다는 것입니다.


DLP의 이점에는 복잡한 설계를 정확하게 생성할 수 있는 속도와 용량이 포함됩니다. 제한 사항에는 인쇄 과정에서 강한 냄새가 나는 반면 큰 부품은 뒤틀릴 위험이 있습니다.



<강>지향성 에너지 증착(DED) 강>금속 공급 원료(분말 금속의 금속 와이어로 구성됨)와 레이저로 부품을 제작합니다. 이 프로세스는 다축 로봇 팔에 장착 된 노즐을 사용합니다. 결과적으로 재료는 거의 모든 각도에서 증착 될 수 있습니다. 그런 다음 일단 증착되면 금속 공급 원료를 레이저 또는 전자빔으로 녹입니다.


DED의 이점에는 다른 프로세스보다 더 큰 금속 부품을 만들 수 있는 기능과 기존 부품을 수리하기 위해 재료를 추가할 수 있는 기능이 포함됩니다. 단점은 높은 장비 비용, 숙련된 기술자의 필요성, 분말 매체 취급을 위한 전용 공간, 정확도 향상을 위해 필요한 후처리 등입니다.



<강한>전자빔 용융(EBM)강한>은 자기장에 의해 유도되는 고에너지 전자 빔으로 분말 금속을 층별로 녹입니다. 제작은 진공 챔버에서 이루어집니다.


EBM의 이점에는 속도, 정확성 및 생산하는 부품의 강도가 포함됩니다. 단점은 각 프린터를 작동하기 위해 숙련 된 기술자가 필요하다는 것입니다.



<강한>멀티젯 인쇄(MJP)강한> 또는 <강한>재료 분사(MJ)강한>는 각 층의 모양으로 광반응성 물질의 물방울을 증착하는 적층 제조 공정입니다. 각 레이어 후에 프린터는 UV (자외선)를 적용하여 재료를 응고시킵니다.


장점은 서로 다른 프린트헤드가 단일 레이어 내에서 다른 재료를 분배할 수 있기 때문에 여러 재료 및/또는 색상으로 구성된 부품을 인쇄하는 기능을 포함합니다. 단점은 인쇄 된 부품의 강도와 내구성을 포함합니다.

<강력>적층 제조 및 공급망강>

공급망 부족만큼 오늘날 제조 운영을 심각하게 위협하는 것은 없습니다. 최근에는 공급망 부족 현상이 전 세계적으로 발생하고 있으며 기업은 필요한 부품을 조달하는 데 전례 없던 수준의 어려움을 겪고 있습니다. 필요한 부품을 사내에서 직접 신속하게 제작할 수 있는 능력이 없으면 외부로부터 부품을 제작, 배송, 운송, 수령하는 데 시간이 걸리므로, 얼마만큼 걸리든 제조 작업이 쉽게 중단될 수 있습니다. 이 상태로 종종 몇 달이 흘러갑니다.

현장 적층 제조에 대한 액세스를 통해 기업은 공급망을 완전히 제어할 수 있습니다. 다양한 지리적 위치에 개별 프린터를 배치할 수 있습니다. 그런 다음 클라우드 기반 디지털 인벤토리에 저장된 부품을 프린팅하도록 네트워크 내 3D 프린터로 보낼 수 있습니다. 올바른 부품을 필요할 때 요긴하고 정확한 위치에서 신속하게 프린팅할 수 있으며 기존 제조 방식과 비교하면 리드 타임이 훨씬 짧습니다.
기계 가공해야 하는 부품의 경우 적층 제조 시스템을 사용해 신속하게 프로토타이핑하면 엔지니어는 몇 달 후에 기계 가공된 부품을 최종적으로 받더라도 예상대로 작동하리라 확신할 수 있습니다.

이 기사를 읽으십시오 < / a>기업이 적층 적층 제조를 사용하여 리드 타임을 대폭 줄이고 단위 경제성을 향상 시키며 필요한 시점에 제조하여 공급망을 재창조하는 방법을 알아보십시오.

<강>인더스트리 4.0강>

의 적층 제조>

오늘날 적층 제조는 불과 5-7년 전보다 훨씬 더 효과적인 제조 기술입니다. 3D 프린팅 기계의 속도, 출력 및 신뢰성이 크게 향상되었다는 두 가지 이유가 있으며, Industry 4.0 기술의 개발은 인간이 이러한 기계와 상호 작용하는 방식을 변화시켰습니다.


간단히 말해서 Industry 4.0은 제조 산업의 광범위한 디지털화를 설명합니다. 이 용어는 데이터 및 분석, 인공 지능(AI), 클라우드 컴퓨팅, 사물 인터넷(IoT), AR/VR 및 자동화와 같은 기술의 산업적 사용과 "스마트 팩토리" 개념에서 응집력 있는 역할을 요약합니다.


적층 제조는 부품 설계 및 생산을 디지털화하고 제작을 자동화하는 Industry 4.0의 기본 기술입니다. 그러나 Industry 4.0 제품군의 다른 기술을 AM 기술에 적용하면 인간이 3D 프린터를 사용하는 방법과 업계의 자동화의 미래가 바뀌고 있습니다.


Big data. 많은 '스마트' 3D 프린터는 제조 과정에서 정보를 수집하고 클라우드에 많은 양의 데이터를 저장하는 데이터 수집 허브이기도 합니다. 이 데이터는 AI에서 의사 결정을 자동화하고 보강하며 인쇄물을 개선하는 데 사용됩니다.


Artificial Intelligence. 강력>3D 프린터는 제조 공정에서 AI를 적용하여 다음과 같은 다양한 이점을 얻을 수 있습니다.

  • 인쇄 속도와 품질을 개선하기 위한 하드웨어 최적화
  • 인간의 의사 결정 강화, 어떤 부품이 가장 큰 비즈니스 가치를 창출하고 어떤 특정 부품이 다양한 적층 제조 기술을 통해 인쇄하기에 가장 적합한 후보인지 결정합니다
  • 툴링 지그 또는 고정 장치 자동 생성
  • 부품이 인쇄되기 전에 특정 하중에서 어떻게 작동하는지 시뮬레이션

Cloud computing을 사용하면 조직에서 디지털 인벤토리에 부품 파일을 저장하고, 네트워크에 연결된 모든 3D 프린터로 인쇄하고, 소프트웨어 업데이트를 자동으로 받고, 프린터의 AI 기반 기능에 액세스할 수 있습니다.


Data analytics은 제조업체에 인쇄 시간, 사용량 메트릭, 재료 소비, 주당 업로드되는 부품 등과 같은 적층 제조 사용에 대한 통찰력을 제공합니다.

<강력>적층 제조 및 정부 프로그램강>

Additive Manufacturing Forward. 강한>2022년 5월, 바이든 행정부는 미국에서 "적층 제조 포워드"(AM Forward) 이니셔티브를 발표했습니다.


이 프로그램은 오늘날의 고급 적층 제조 기술을 사용하여 미국 제조업체의 공급망 탄력성을 개선하는 것을 목표로 합니다.


GE Aviation, Raytheon, Siemens Energy, Lockheed Martin, Honeywell, Boeing 및 Northrop Grumman과 같은 7 개의 대형 미국 제조업체는 중소 공급 업체에서 적층 제조 (AM) 채택을 가속화하기로 합의했습니다. 이를 달성하기 위해 제조업체는 적층 제조 부품의 사용을 늘리는 동시에 기술 지원, 교육 및 구현 지원을 제공할 것입니다.


제조 조직이 적층 제조를 사용하여 공급망을 수정하는 방법에 대한 자세한 내용은 이 문서 읽기.

추가 읽기

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