3D 打印:过时电子元件的解决方案?

对于电子行业来说,管理报废和过时部件是一项持续且日益严峻的挑战。然而,3D 打印技术的出现提供了一种潜在的解决方案,一些人正在探索将其作为管理报废元件的新方法。

3D 打印简史

3D 打印技术可追溯到 20 世纪 80 年代,由儿玉英男博士发明,当时开发出了第一套快速成型系统。从那时起,这项技术迅速发展,可以精确高效地创建复杂的三维物体。三维打印最初用于原型制作,现在已成为制造原型、建筑、家庭爱好者和电子零件等广泛应用的可行方法。

3D 打印电子元件

杜克大学在这一领域取得了重大突破,研究人员利用导电和绝缘材料的组合,成功地三维打印出了可回收的集成电路(IC)。"杜克大学阿迪电气与计算机工程系教授亚伦-富兰克林(Aaron Franklin)说:"基于硅的计算机组件可能永远不会消失,我们也不指望像我们这样易于回收的电子产品能够取代已经广泛使用的技术和设备。"但我们希望,通过创造新的、完全可回收的、易于打印的电子元件,并展示它们的功能,它们可能会在未来的应用中得到广泛应用"。

根据透明市场研究公司(Transparency Market Research)的预测,3D 打印电子产品市场将出现显著增长。到 2031 年,市场收入预计将超过 60 亿美元,从 2021 年到 2031 年的复合年增长率 (CAGR) 将达到 31.26%。这一增长反映出 3D 打印技术在电子行业的价值和潜力日益得到认可。虽然杜克大学专注于可回收组件,但3D打印用于支持过时组件的问题依然存在。

三维打印过时部件的好处

三维打印废旧零件具有提高灵活性和适应性的潜力。它可以生产定制部件,允许进行独特的设计和调整,以满足特定的要求。这种定制水平在采购传统供应链无法再提供的报废或过时部件时尤为有利。另一个好处是,3D 打印可缩短交付周期,实现替代部件的快速生产和部署。这种灵活性在一些行业中至关重要,因为在这些行业中,部件报废导致的停机时间可能会造成巨大的经济损失。

这是一个现实的选择吗?

虽然三维打印技术提供了前景广阔的解决方案,但有几个关键挑战使其无法成为管理过时产品的可行选择。兼容性、设计复杂性和电气性能都是在考虑将 3D 打印作为一种选择时需要关注的主要问题。许多组件需要具有精确导电性、热性能和机械强度的特定材料。更不用说复杂的设计、公差和表面处理了。满足这些要求是 3D 打印目前的一个局限,而这对成功生产部件至关重要。

还有知识产权和许可方面的考虑。专利或商标可能会保护许多部件免受制造商的侵害,从而限制其使用 3D 打印技术进行复制。

最后,虽然三维打印对于小批量生产来说是一种具有成本效益的解决方案,但对于大规模生产来说,在经济上并不总是可行的。3D 打印材料、设备和后处理的成本可能高于传统的采购方案。

采用三维方法进行报废管理

尽管 3D 打印过时部件可能仍是遥不可及的现实,但采取三维方法管理过时部件仍是确保您拥有弹性供应链的一种方式。与战略供应链合作伙伴(如 Converge)合作,可为您提供供应链解决方案的三大支柱:风险管理、性能和优化。Converge 的 "未来报废管理 "可提供所需的市场数据、分析和关系,以采购关键、优质的报废零部件,从而保证生产运行。

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