Según los expertos, cada año el mercado interno de tecnologías aditivas crece en un 20% y alcanzará los 14 mil millones de rublos en 2023. Y así, en todo el mundo, la
investigación de EY mostró que el 76% de las empresas industriales no tienen experiencia en la introducción de tecnologías aditivas (AT) en su producción.
¿Cómo es esto: el mercado está creciendo y el uso de AT y sistemas de producción digital (DP) son tan pequeños?
Aquí vemos cómo sucedió y lo que significa.
El estudio mostró: la aplicación de AT es menor de lo esperado
Un estudio realizado por la empresa consultora EY encontró que
- El 76% de las empresas manufactureras no introdujeron tecnologías aditivas en absoluto,
- 4% experimentan y prueban la efectividad de AT en su campo,
- El 9% usa AT en departamentos avanzados y experimentados,
- y solo el 11% las implementa completamente como parte del proceso de producción.
¿Por qué está pasando esto?
Es poco probable que los motivos de una implementación tan pequeña de AT sorprendan a nadie, son naturales y bastante esperados. Aquí hay algunos argumentos de los ejecutivos de la compañía en los que no se han aplicado tecnologías aditivas:
- 40% - el alto costo del equipo y la implementación;
- 28% - falta de especialistas calificados;
- 20% - materiales y servicios caros;
- 15% - dudas sobre la calidad de los productos;
- 12%: restricciones en el tamaño de los objetos creados;
- 10%: una cantidad limitada de materiales aplicables;
- 9%: velocidad y volumen de salida insuficientes.
Todos estos son factores objetivamente existentes, pero a menudo se sobreestiman. El equipo y los materiales se están volviendo más baratos a medida que están más disponibles. Las universidades e instituciones de educación adicional ya
capacitan y gradúan personal calificado en todo el mundo. Los sistemas de certificación de calidad también se están desarrollando en todas partes, incluida la Federación de Rusia, donde una comisión especial de Rosstandart
se dedica a esto. La cantidad de materiales utilizados para la impresión 3D
aumenta constantemente, y las dimensiones de
las impresoras 3D
industriales y los detalles que imprimen se escalan.
En términos de velocidad de producción de series pequeñas y medianas, los productos AT a menudo son superiores a las tecnologías tradicionales, y en la producción a gran escala juegan un papel importante en la etapa de desarrollo y creación de prototipos. Lo cual se demuestra de manera convincente en los siguientes casos.
Casos
Oficina de diseño "Ray"
Problema: la creación de piezas para un vehículo aéreo no tripulado tomó varios años.
Solución: Diseñar un modelo en una computadora. El programa sugirió el diseño óptimo del dispositivo. Imprima todas las partes básicas en una impresora 3D.
Resultado: la impresión de piezas de drones tomó 30 horas. Además, solo se necesitaba ensamblaje. Tomó 2 meses para todo el trabajo, desde el plan hasta la fabricación del aparato.
CJSC Promtractor Wagon
Problema: la creación de un prototipo a escala completa de 50 partes de plastilina especial requiere de varias semanas a varios meses.
Solución: utilice una impresora 3D para imprimir piezas prototipo.
Resultado: la impresión de una pieza lleva un promedio de 20-40 minutos, según la complejidad. La capacidad de imprimir piezas en diferentes colores le permite crear un modelo de diseño completo en menos de una semana.
Planta de motores permanentes "Aviadvigatel"
Problema: El desarrollo de piezas cuya geometría por métodos tradicionales (fundición, torneado) es extremadamente difícil o imposible.
Solución: la tecnología SLS se utiliza para hacer modelos. Se utilizan polvos de titanio, níquel, acero y cromo cobalto: para la fusión por láser - un diámetro de 10-63 micras, para la superficie - 40-80 micras.
Resultado: toma de 6 a 40 horas crear piezas complejas (remolino, soporte, peine).
Planta de Nissan en San Petersburgo
Problema: altos costos para la fabricación de herramientas auxiliares por parte de contratistas externos.
Solución: Implementación de impresoras 3D para las necesidades de creación rápida de prototipos y fabricación de equipos y plantillas de ensamblaje. Aplicación de la impresora 3D Stratasys Dimension 1200ES utilizando FDM / FFF.
Resultado: durante el año de funcionamiento de la impresora 3D, la compañía ahorró alrededor de un millón de rublos en la producción de prototipos, plantillas y equipos.
Preocupación Okeanpribor en San Petersburgo
Problema: baja velocidad de obtención de prototipos de un divisor de poliuretano (varios meses).
Solución: use ProJet x60 ZPrinter. Se hace un marco, que luego se llena con silicona. Después de la polimerización, el molde de silicona terminado es adecuado para verterlo con cualquier otro material, generalmente se vierte poliuretano en él. El resultado no es un prototipo, sino una parte terminada.
Resultado: la creación de un prototipo del producto lleva un día, el costo de desarrollar un prototipo ha disminuido significativamente.
Corporación Estatal Roscosmos
Problema: El método tradicional de fabricación de un cabezal mezclador requiere más de doscientas partes unidas por sesenta y dos soldaduras. Proceso de producción largo y complicado.
Solución: El uso de la impresión 3D le permite hacer una parte integral, se tarda setenta y siete horas en imprimir.
Resultado: el uso de tecnologías aditivas reducirá la complejidad de la producción inmediatamente en un 20%, según los expertos.
¿Qué significa esto en la práctica?
A primera vista, puede parecer que todo está mal, la tecnología de impresión 3D no estuvo a la altura de las expectativas y esto explica su bajo nivel de aplicación. Y por lo tanto, parecerá justo hasta el momento de conocer los estudios que
atestiguan el aumento constante de la participación de AT en la producción.
Las conclusiones son simples: la pequeña participación de las empresas manufactureras en el uso de AT y DP ahora deja un gran espacio abierto para la implementación, mientras que el mercado no está ocupado y continúa creciendo, su pobre desarrollo significa muy buenas perspectivas.
El objetivo de Top 3D Expo es poner a disposición del público el conocimiento sobre la implementación de tecnologías aditivas y la producción digital, para proporcionar un intercambio de experiencias entre los fabricantes de tecnologías aditivas, las empresas involucradas en su implementación y los clientes finales - operadores.
En la conferencia Top 3D Expo y en la mesa redonda sobre
impresión metálica 3D realizada en su marco, más de veinte oradores nacionales e internacionales compartirán su experiencia y casos prácticos sobre el uso de tecnologías 3D para resolver problemas comerciales.
Lea los comentarios sobre expertos de la conferencia y los temas presentados:
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