Новости

Nov 29, 2023

Принятие AM в области медицины и аэрокосмической промышленности

В отрасли аддитивного производства металлов (АП) произошли значительные изменения.

В последние годы индустрия аддитивного производства металлов (АП) пережила значительный рост благодаря обилию финансового капитала, развитию технологий и расширению возможностей всей экосистемы.

Согласно отчету Research and Markets, ожидается, что к 2026 году объем мирового рынка металлопродукции достигнет 11,1 миллиарда долларов, а совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 17,9% в период с 2021 по 2026 год. По прогнозам, в Северной Америке будет располагаться крупнейший долю рынка в течение прогнозируемого периода, что будет дополнительно поддерживаться государственными программами, такими как AM Forward.

Учитывая высокую стоимость и относительно небольшие объемы выпускаемой ими продукции, медицинская и аэрокосмическая промышленность являются ведущими поставщиками технологии АМ-металлизации. Мировой рынок медицинских AM оценивался в 1,5 миллиарда долларов в 2020 году и, как ожидается, достигнет 3,7 миллиардов долларов к 2025 году, а среднегодовой темп роста составит 20,5% в период с 2020 по 2025 год. В этой отрасли технологии AM все чаще используются для создания индивидуальных и сложных медицинских имплантаты.

Например, все больше крупных производителей медицинского оборудования используют лазерно-порошковую сварку (LPBF) для производства спинальных имплантатов с уникальной структурой, имитирующей механическое поведение натуральной кости. Это приводит к улучшению результатов лечения пациентов и повышению удовлетворенности пациентов при соблюдении требований регулирующих органов и строгих требований систем качества, имеющих сертификаты, такие как ISO 13485.

AM также сокращает время производства и уровень запасов по всей цепочке создания стоимости, что приводит к экономии затрат поставщиков медицинских услуг. Все это продолжает гарантировать инвестиции в АМ со стороны ведущих медицинских компаний.

Индустрия спинальных имплантатов уже много лет использует АМ в массовом масштабе. Это происходит благодаря размеру и количеству имплантатов, которые можно разместить на рабочей пластине, а также объему имплантатов, необходимому рынку. Проблемой для других медицинских имплантатов является достижение необходимого уровня производительности при больших размерах и разнообразных формах.

Когда пространство ограничено и потребность высока, станки AM с более крупными рабочими пластинами и несколькими лазерами обеспечивают возможность удовлетворить отраслевой спрос. Например, FormUp 350 представляет собой блок с четырьмя лазерами, рабочей пластиной размером 350 x 350 мм и порошковым модулем для сокращения времени обработки порошка. Эти функции обеспечивают высокую производительность, экономию времени и общих производственных затрат, что приводит к улучшению процесса массового производства очень сложных и/или индивидуальных медицинских деталей.

По данным Research and Markets, мировой рынок аэрокосмических AM оценивался в 0,9 миллиарда долларов в 2020 году и, как ожидается, к 2026 году достигнет 3,3 миллиарда долларов, а среднегодовой темп роста составит 21,6% с 2020 по 2026 год. В этой отрасли металлический AM позволяет производить более легкие и эффективные компоненты, что приводит к повышению топливной эффективности и снижению эксплуатационных расходов. Например, компания Boeing заявила, что производство титановых конструктивных деталей для своего 787 Dreamliner с использованием металлического AM, по оценкам, позволит сэкономить 2 миллиона долларов на самолет за счет снижения веса и производственных затрат.

В аэрокосмическом секторе квалификация и регулирование компонентов являются обязательными. Программное обеспечение для обеспечения качества изменит правила игры в этой отрасли, поскольку AM требует тщательного тестирования и проверок, которые часто являются дорогостоящими и длительными, что влияет на время выполнения заказа и производительность. Такие компании, как AddUp, лидируют в области мониторинга процессов, обеспечивая уверенность в качестве деталей с помощью полного набора программного обеспечения для контроля качества, что позволяет уменьшить или даже исключить необходимость тщательного тестирования после печати детали.

Например, пакет программного обеспечения AddUp состоит из трех ключевых элементов. Первый — это макропредставление того, что происходит внутри машины, визуализируемое на интуитивно понятной платформе под названием AddUp Dashboards. Далее идет анализ выполнения производства в микроскопическом масштабе с использованием Meltpool Monitoring для измерения десятков параметров с очень высокой частотой. Наконец, мониторинг повторного покрытия автоматически проверяет и заранее корректирует слой порошка во время производства. Этот тип инноваций в области программного обеспечения будет способствовать продвижению AM в индустриализацию, особенно в аэрокосмической и других жестко регулируемых отраслях.