קו הייצור הוא מדפסת תלת-מימדית (3D Printing)

19 ינואר, 2015

בשנתיים האחרונות צוברת תעשיית ההדפסות התלת-מימדיות (3D Printing) תנופה, ונראה שהן נכנסות כמעט לכל שלב בתהליך הפיתוח של מוצרים חדשים. כיום עולה שאלה חדשה: האם הן יכולות להביא למהפיכה בשיטות הייצור ההמוני?

האם תעשיית ההדפסות התלת-מימדיות (3D Printing) יכולה להביא למהפיכה בשיטות הייצור ההמוני המסורתיות?

בשנתיים האחרונות צוברת תעשיית ההדפסות התלת-מימדיות (3D Printing) תנופה, ונראה שהן נכנסות כמעט לכל שלב בתהליך הפיתוח של מוצרים חדשים: החל מבניית דגמי קונספט וכלה בייצור מוצרים סופיים. האם הן יכולות להביא למהפיכה בשיטות הייצור המוני המסורתיות?

הדפסה תלת מימדית (3D Printing) היא טכנולוגיה המאפשרת ייצור דגמים תלת-מימדיים באמצעות תוכנת מחשב. המדפסת מקבלת הנחיות מקובץ עיצוב ואז מזרימה או ממצקת חומר אבקתי, מומס או נוזלי על משטח העבודה.לאחר שהשכבה הראשונה מתמצקת, ראש ההדפסה התלת מימדי חוזר ויוצר שכבה דקה נוספת על גבי השכבה הראשונה. התהליך חוזר על עצמו שכבה אחרי שכבה עד שבסופו של דבר השכבות הדקות נערמות ונוצר פריט תלת-מימדי.

דגם קונספט של מנוע טורבו-פרופ שיוצר במדפסת של סטרטסיס
דגם קונספט של מנוע טורבו-פרופ שיוצר במדפסת של סטרטסיס

לפי הספר "תלת מימד, המהפכה התעשייתית הבאה" של הוד ליפסון ומלבה קורמן, אפשר לחלק את מדפסות תלת המימד לשתי משפחות: "מדפסות ריבוד סלקטיבי" מניחות חומרי גלם בשכבות על-ידי התזה, ריסוס או סחיטת נוזל, משחה או חומר גלם אבקתי דרך מזרק או פיה. "מדפסות הדבקה סלקטיבית" קושרות ומדביקות חומרי גלם, והן משתמשות בחום או באור כדי למצק אבקה או פוטו פולימר הרגיש לאור.

מי השחקניות העיקריות בענף?

המדפסת התלת-מימדית הראשונה נוצרה בשנת 1983 על-ידי חברת 3D Systems האמריקאית, שהיא אחת משתי החברות המובילות היום בשוק מדפסות התלת-מימד. החברה השניה היא Stratasys הישראלית למחצה. חברת Stratasys היא תוצאה של מיזוג שהתרחש בשנת 2012 בין Stratasys האמריקאית לבין Object הישראלית. החברות 3D Systems ו-Stratasys יצרו למעשה דואופול בשוק המדפסות התלת-מימדיות.

לקראת ייצור סדרתי. מדחס אוויר שהודפס במדפסת תלת-מימדית לחלקים מתכתיים מתוצרת 3D Systems
לקראת ייצור סדרתי. מדחס אוויר שהודפס במדפסת תלת-מימדית לחלקים מתכתיים מתוצרת 3D Systems

למרות זאת, בשנים האחרונות נכנסו לשוק שחקניות חדשות כמו חברת HP וחברות קטנות כמו Solid Concepts ,Makerbot ו-Harvest Tech שנרכשו על-ידי Stratasys במהלך השנים 2013-2014, במטרה להיות השחקנית מספר אחת בתעשייה.

חברה נוספת עם רעיון מהפכני בתחום הזה היא החברה הישראלית ננו-דיימנשן: החברה עוסקת במחקר ופיתוח מדפסת תלת מימד המדפיסה מעגלים אלקטרונים מודפסים (PCB), ופיתוח מוצרי דיו ננו-מוליך, שהינם מוצרים משלימים ונלווים למדפסות התלת מימד.

היכן המהפיכה התעשייתית החדשה?

להדפסת תלת-מימדית יתרונות רבים. היא מאפשרת הדפסת מודלים מסובכים ללא עלות מיוחדת, הדפסת חלקים במשקל מופחת והדפסת מוצרים בהתאמה אישית. שוק מדפסות התלת-מימדיות עדיין בתחילת דרכו, אבל כבר היום אפשר למצוא מוצרים שהודפסו במדפסות אלו.  בתעשיית הרכב, למשל, קרוב לוודאי שלוח המחוונים בכל המכוניות החדשות עוצב בעזרת אבות טיפוס שהודפסו בתלת מימד כדי לוודא שכל החלקים משתלבים זה בזה.

ככל הנראה, תעשיית הרכב היא התעשייה המובילה בינתיים באימוץ מדפסות תלת מימדיות. לפי הערכת חברת חקר SmarTech שוק ההדפסות התלת מימדיות בתעשיית הרכב מסתכם ביום בכ-267 מיליון דולר. השוק צפוי לצמוח להיקף של כ-1.25 מיליארד דולר עד שנת 2019. מתוך זה, כמחצית מהסכום יוקדש לרכש מדפסות חדשות. כיום אפשר למצוא חלקים שהודפסו בתלת מימד גם במעבדות שיניים שמדפיסות כתרים מותאמים אישית בתוך פחות משעה לפי צילומי רנטגן, רופאים אורתופדיים מתחילים להשתמש בהדפסה אישית של ברכיים תותבות המודפסות מטיטניום וקרמיקה.

השוק תמיד נמצא בצמיחה ובעתיד נוכל לראות אפילו חלקי חילוף של כלי רכב ומטוסים המיוצרים בשלמותם בהדפסת תלת מימד. מטרת העל של תעשיית ההדפסה בתלת מימד, כפי שהוסברה בספר של ליפסון וקורמן,היא לשנות את תהליכי הייצור. להיות קו הייצור האולטימטיבי של הייצור ההמוני. מדובר במטרה קשה מאוד לביצוע, אולם ככל הנראה היא תתחיל מייצור של מוצרים סופיים בקווי ייצור קטנים או בקווי ייצור הדורשים התאמה לכל לקוח. אגב, זהו בדיוק התהליך שהתחולל גם בתעשיית הדפוס הדיגיטלי.

Share via Whatsapp

פורסם בקטגוריות: בקרה וציוד תעשייתי , חדשות , ייצור וקבלנות משנה