Dopo aver esaminato diversi tipi di soluzioni software 3D e aver compreso il motivo per cui sono richiesti nel primo passaggio di un flusso di lavoro di produzione digitale end-to-end, esaminiamo il secondo passaggio, ovvero le tecnologie di stampa 3D per la produzione di parti per uso finale. Sebbene la maggior parte delle soluzioni esistenti oggi siano per applicazioni di prototipazione, la visione è quella di trovare modi per implementare varie tecnologie nei processi di produzione tradizionali. I valori sono chiari: tempi di immissione sul mercato più brevi, riduzione dei costi, riduzione del peso, capacità di progettare e produrre geometrie complicate, evitando costosi inventari e altro ancora. Tuttavia, questo compito non è facile a causa della semplice ragione che i processi di produzione non sono come la prototipazione. Hanno una serie diversa di standard , molto più elevati.
Quali sono i recenti sviluppi nel settore delle nuove e innovative tecnologie di stampa 3D che mirano a offrire soluzioni più orientate alla produzione? Cosa li rende più adatti alla produzione rispetto ad altri? E dove collocano i grandi protagonisti del settore?
Prototipazione vs. produzione
Nella maggior parte dei casi, un prototipo è esattamente come sembra: una fase di validità prima di passare alla produzione del prodotto finale. Un errore a questo punto del ciclo di sviluppo non sarà così costoso e non ritarderà in modo significativo il processo. Quando si tratta di produrre componenti per uso finale, tuttavia, i requisiti sono molto più elevati in termini di produttività, precisione, ripetibilità, resistenza e utilizzo di materiali specifici approvati per diversi settori. Anche se “produrre con la stampa 3D” suona alla grande, per questo motivo l’implementazione non è così semplice.
Se esaminiamo le nuove tecnologie di stampa 3D che mirano a offrire soluzioni di produzione digitale, vediamo come sono state progettate e impostate da persone che conoscono i veri problemi della produzione tradizionale. Comprendono ciò che serve per sviluppare e utilizzare la stampa 3D in un ambiente di produzione reale, considerando molti fattori come l’uso di software in grado di comunicare all’interno di grandi organizzazioni e le fasi di post-elaborazione necessarie per l’automazione dell’intero processo.
Startup 3D contro grandi giocatori
Con una chiara “visione manifatturiera” del settore per i prossimi decenni, quali sono le differenze tra le soluzioni offerte dalle startup di stampa 3D rispetto ai grandi player legacy del settore?
Startup 3D
La prima parola associata alle startup nel settore della stampa 3D è spesso innovazione . Il motivo per cui ci sono sempre più aziende che vengono fondate in AM è perché stanno cercando di trovare soluzioni ai problemi che i grandi attori non hanno ancora risolto, o di affrontare cose su cui non si concentrano. Ogni fondatore di startup vuole rendere la sua azienda la prossima grande novità, ma per questo devono sviluppare una tecnologia rivoluzionaria, raccogliere fondi, reclutare il team giusto e lavorare sodo per rompere i confini familiari delle tecnologie esistenti.
Se guardiamo indietro, possiamo trovare aziende che sono riuscite a compiere grandi passi verso l’offerta di nuove tecnologie per le applicazioni di produzione. Ecco quattro esempi: Essentium3D con la tecnologia FlashFuse ™ che mira a risolvere i punti deboli delle tecnologie di estrusione esistenti: velocità, resistenza e costi. La loro soluzione di saldatura elettrica produce pezzi 5-15 volte più veloci dei tradizionali FDM e con una resistenza paragonabile ai pezzi stampati ad iniezione. Nexa3D con fotopolimerizzante per sottostrato di lubrificante – Tecnologia LPC ™. A differenza del DLP, in cui le prestazioni da bordo a bordo sono compromesse a causa di distorsioni ottiche, questa tecnologia offre immagini uniformi e prive di distorsioni a tutte le aree della piastra di costruzione, garantendo uniformità e precisione da parte a parte. NXT Factory con la loro tecnologia Quantum Laser Sintering ™ che raggiunge una velocità di stampa quattro volte superiore rispetto alle tradizionali tecnologie di sinterizzazione laser ed è alla pari con la velocità di stampa delle stampanti Multi-Jet Fusion. Con la sua camera di stampa rimovibile a guida robotizzata, offre un’alternativa di produzione a base di polimeri allo stampaggio ad iniezione tradizionale con funzionalità complete di Industria 4.0 progettate per il funzionamento completamente automatizzato delle luci 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Velo3D con la loro soluzione Intelligent Metal Fusion ™ che si separa dalle soluzioni di fusione a letto di polvere esistenti con la sua capacità unica di stampare angoli bassi e sporgenze inferiori a 10 gradi, nonché diametri e camere d’aria di grandi dimensioni fino a 40 mm senza bisogno di supporti. Questo non solo elimina la necessità di post-elaborazione, ma supera la “regola dei 45 gradi”, un limite che richiede supporti ad angoli inferiori a 45 gradi.
Grandi giocatori legacy
Li dividerò in due gruppi: grandi giocatori che sono relativamente nuovi e giocatori legacy che sono attivi sul mercato da diversi anni. Il primo gruppo comprende aziende come HP , GE e GF , che sono meno focalizzate sulla prototipazione poiché non hanno prodotti legacy del passato. Hanno adottato una strategia per sviluppare soluzioni che, per definizione, devono far parte di un intero flusso di lavoro end-to-end, adatto a grandi organizzazioni in termini di software e hardware, ma anche dal punto di vista delle proprietà dei materiali. Capiscono che senza avere i materiali giusti per un determinato settore, la vera produzione non può esistere. Inoltre, uno degli elementi chiave delle loro soluzioni è l’automazione, necessaria per implementare veramente la stampa 3D nei processi di produzione.
Il secondo gruppo è composto da aziende veterane come Stratasys e 3D Systems , che portano ancora il loro portafoglio professionale orientato alla prototipazione. Guardando i loro risultati finanziari, ognuna di queste aziende vende oltre 150 milioni di dollari ogni trimestre (attrezzature, software, materiali e servizi), il che significa che la visione della produzione ha ancora molta strada da fare. Detto questo, sembrano muoversi molto più lentamente rispetto alle startup e le soluzioni di produzione sono solo una parte del loro portafoglio di prodotti e della visione futura. In quanto società pubbliche, la loro mentalità è generalmente più focalizzata sulla generazione di entrate per il prossimo trimestre, mentre le startup sono impostate per una visione futura che può diventare realtà in pochi anni.
Per concludere, mentre le aziende veterane continuano a guidare il mercato generando entrate, il futuro appartiene a quelli audaci, grandi o piccoli; quelli che si concentreranno sulla fornitura delle giuste soluzioni per le industrie pesanti alla ricerca di una transizione graduale dalla produzione tradizionale a quella digitale.
