La stampa 3d nel 2021

O almeno quello che prevede All3DP.com

Nessuno nella stampa 3D avrebbe potuto prevedere come si sarebbe svolto il 2020. Il costo della pandemia per l’industria della produzione additiva è ancora in fase di calcolo e si prevedono ulteriori problemi economici legati alla recessione.

Che aspetto avrà la “normalità” e quando lo raggiungeremo non si sa, ma il 2020 non è stato solo una brutta notizia. In effetti, molti stanno definendo lo scorso anno un punto di svolta nel settore in cui la stampa 3D è stata protagonista come una soluzione aziendale per i guasti della catena di approvvigionamento e una tecnologia praticabile per la produzione locale su richiesta.

Per dare un’occhiata a cosa aspettarsi nel 2021, ci siamo rivolti al nostro Comitato editoriale di All3DP, composto da leader del settore, per informazioni e contesto.

Membri del comitato consultivo editoriale All3DP 2020-2021: Brian Alexander, Global AM Product and Business Development Manager, Solvay Specialty Polymers; Jan Tremel, fondatore e Senior Manager Center of Competence 3D Printing, Bosch; Patrick Carey, Vicepresidente senior, Stratasys; Douglas Krone, CEO, Dynamism; Jos Burger, CEO, Ultimaker; Matthias Schmidt-Lehr, socio amministratore, AMPOWER; Sylvia Monsheimer, Responsabile del segmento di mercato N3D, High Performance Polymers, Evonik Operations; Diogo Quental, Direttore generale – Europa, VP Strategy, Partnerships & International Business Development, Raise3D; Kristin Mulherin, Presidente e Fondatrice, AM-Cubed
Nuovo focus sulla costruzione della consapevolezza pubblica
Il 2020, nonostante la tragedia della pandemia, ha aperto nuove porte alla produzione additiva ed è ora di mettersi al lavoro per garantire che questa opportunità non scivoli via, ha concordato il nostro consiglio di amministrazione.

La pandemia ha evidenziato le vulnerabilità della catena di approvvigionamento che produttori e aziende non si rendevano conto di avere o non avevano un motivo urgente per risolvere. Per molti, la stampa 3D è diventata una soluzione. La velocità con cui i proprietari ei produttori di stampanti 3D si sono orientati verso la produzione di dispositivi di protezione individuale e dispositivi medici ha attirato l’attenzione dei media in tutto il mondo, il che senza dubbio ha portato i proprietari di aziende a dare un’occhiata più da vicino alla tecnologia come strumento.

“L’urgente necessità di produrre DPI ha spinto migliaia di individui e PMI a sviluppare rapidamente dozzine di prototipi per trovare le versioni ergonomiche perfette, distribuire il file a tutti coloro che erano disposti ad aiutare nella produzione e produrre centinaia di migliaia di maschere protettive e DPI simili a essere distribuito negli ospedali in pochi giorni. AM ha letteralmente salvato migliaia di vite “, afferma Diogo Quental, direttore generale di Rise3D . “Nessuno sforzo nel settore AM avrebbe potuto promuovere questi concetti con lo stesso impatto della pandemia”.

Il 2020 sarà visto come un punto di svolta per l’adozione delle tecnologie di stampa 3D nella produzione, fa eco Patrick Carey, vicepresidente senior di Stratasys . “Per molti anni, i produttori di tutto il mondo hanno sperimentato tecnologie additive, ma non c’erano ragioni significative per sconvolgere lo status quo. Nel 2020, la pandemia ha cambiato lo status quo per ogni azienda su molti livelli, inizialmente con interruzioni della catena di approvvigionamento, seguite rapidamente da interruzioni della domanda da parte dei consumatori bloccati “.

Stampe sulla visiera PPE (Fonte: Zortrax)
Sebbene la stampa di DPI fosse l’esempio più visibile che illustra la potenza delle tecnologie additive, quasi tutte le aziende avevano un esempio di prototipo, parte, dispositivo o pezzo di ricambio che veniva stampato perché non potevano ottenere ciò di cui avevano bisogno a causa dei problemi della catena di fornitura , bloccare o entrambi, dice Carey.

E ora, con lo sviluppo del vaccino Covid, le aziende stanno pianificando una minore interruzione nel 2021, ma le lezioni apprese non verranno dimenticate rapidamente.

“Le implicazioni strategiche per le aziende globali, i governi e la società, di vulnerabilità della catena di fornitura, non andrà via”, dice Douglas Krone, CEO di stampante e materiali rivenditore Dinamismo . Le principali interruzioni della catena di approvvigionamento potrebbero essere causate da un’altra pandemia, un disastro naturale o un problema geopolitico, osserva, “quindi le aziende ei governi globali useranno sempre più la produzione additiva per ridurre i rischi delle loro catene di approvvigionamento”.

Ma la produzione additiva sarà in grado di sfruttare lo slancio del 2020? Ciò dipenderà dalle soluzioni che l’industria può fornire nel 2021 e se può iniziare a rivolgersi al proprio utente finale in modo più diretto, afferma Kristin Mulherin, presidente e fondatore di AM-Cubed , una società di consulenza del settore.

Ultimaker ha registrato una crescita a due cifre nei primi sei mesi del 2020 anno su anno a livello globale a causa in parte dell’interruzione della produzione a causa della pandemia COVID-19, che ha portato a un cambio di paradigma nella catena di fornitura globale, afferma la società. (Fonte: Ultimaker)
La stampa 3D ha ancora qualcosa da dimostrare
“L’attenzione dei media che la stampa 3D ha guadagnato nel 2020 ha rinvigorito l’industria. In particolare, ho visto una grande spinta a parlare di più ai nuovi potenziali utenti finali, come quelli del settore dello stampaggio a iniezione, fornendo esempi di produzione additiva più intuitivi e reali “, afferma Mulherin. “Su tutta la linea, il tema del 2021 sarà aumentare ulteriormente la consapevolezza per non perdere i benefici dello slancio acquisito nel 2020. Il settore si sta muovendo così velocemente che rischiamo di sviluppare tecnologie più velocemente di quanto il mercato possa consumarle in modo reale. . “

Il 2020 ha presentato la produzione additiva con i riflettori in cui ha dimostrato i suoi vantaggi nei DPI e ha selezionato altre aree. La sfida ora è mantenere la promessa dell’AM dimostrando che non è più una tecnologia emergente, ma una soluzione di produzione praticabile.

“La fase di promozione [della produzione additiva] è finita e ora, come settore, dobbiamo dimostrare che l’AM sta svolgendo un ruolo chiave nel rendere l’intero ciclo del prodotto più flessibile, efficiente, conveniente, produttivo e locale”, afferma Jos Burger, CEO di Ultimaker . “Stiamo passando da una novità a uno strumento di produttività aziendale”.

Non tutti i produttori sono pronti a fare questo cambiamento. La curva di maturità accelerata indotta dalla pandemia non favorirà tutti, ma per chi è pronto a sfruttare questa spinta di consapevolezza, il 2021 potrebbe essere un momento di crescita senza precedenti.

Raise3D è un esempio di produttori di stampanti professionali che raggruppano le loro soluzioni software (Fonte: Raise3D)
Manifatturiero, il settore in maggiore crescita nel 2021
Sebbene la produzione additiva vada ben oltre il solo settore manifatturiero e continuerà ad ampliare il suo fascino in una vasta gamma di verticali man mano che le stampanti diventeranno più facili da usare, la produzione è ancora l’area in cui è prevista la maggiore crescita, concordano i nostri esperti.

“Riteniamo che la crescita maggiore arriverà in maschere e attrezzature, strumenti di produzione e altre parti di fabbrica”, afferma Krone.

I piccoli produttori, allontanandosi dalla lavorazione e dallo stampaggio verso la produzione personalizzata di piccoli volumi, potrebbero anche vedere una crescita sostanziale nel 2021, insieme all’industria dentale, che dovrebbe andare oltre gli stampi stampati in 3D per dirigere allineatori e protesi stampate.

Le stampanti saranno più veloci e migliori, ma non più economiche
La produzione additiva godrà di una crescita organica poiché le aziende si rivolgeranno ad essa per risolvere una serie di problemi di fornitura e costi, ma assisteremo anche alla crescita delle aziende che attualmente utilizzano la tecnologia. I progressi nelle stampanti 3D e nei materiali stessi dovrebbero essere il driver.

La parola d’ordine per il 2021 potrebbe essere “affidabilità”.

“L’affidabilità è un fattore chiave di differenziazione e riteniamo che gli investimenti in questo settore saranno forti”, afferma Jos Burger. “Le stampanti non diventeranno più economiche, ma migliori, sarà la tendenza.”

In Stratasys, Carey afferma che non ci sarà tempo per “giocare” con macchine o materiali inaffidabili. Con i nuovi utenti che cercano di adottare la stampa 3D per le loro attività, l’esperienza deve essere positiva fin da subito.

Garantire l’affidabilità è un connubio di software, hardware e materiali, che influiscono l’uno sull’altro. I produttori di stampanti si baseranno sulla tendenza dell’ecosistema del 2020 a raggruppare software, hardware e materiali (o creare partnership) per offrire ai clienti una soluzione completa e senza soluzione di continuità, concordano i nostri esperti.

“Questi ecosistemi forniranno parti ancora migliori, più ripetibilità, maggiore affidabilità che mai”, afferma Krone. “L’abbiamo visto in così tante altre aree della tecnologia in cui i giocatori integrano hardware, software e mercati di terze parti (nel nostro caso, materiali di consumo) per un’esperienza superiore.”

La casa automobilistica Volkswagen ha recentemente annunciato l’aggiunta di due stampanti 3D Stratasys J850 basate sulla tecnologia PolyJet al suo centro di stampa 3D (Fonte: Stratasys)
Gli strumenti software che aiutano gli utenti a creare più facilmente parti migliori e più coerenti sono gli ambiti in cui vediamo oggi una forte innovazione, che dovrebbe continuare nel 2021. Dal software di simulazione allo slicing, dal software di gestione ai magazzini digitali e agli strumenti cloud, possiamo aspettarci più strumenti specificamente progettati e costruito per la produzione additiva.

“Il software migliorato e la gestione remota delle stampanti attraverso il cloud è dove mi aspetto di vedere l’innovazione”, afferma Krone. “Con stampanti più affidabili e capacità di materiali estese, una migliore gestione tramite software consentirà alle aziende di massimizzare l’hardware sul campo e conoscere i totali accurati su costi e resi”.

Continueremo a vedere sistemi più integrati, più collaborazioni e macchine più facili da usare nel 2021, ma come osserva Mulherin, “abbiamo bisogno di vedere più progetti per l’additivo e convincere papa a pensare in modo diverso alla progettazione delle parti”.

Bosch Industrial Additive Manufacturing, si sta concentrando sulla produzione di piccole serie di parti in plastica industriali in qualità di stampaggio a iniezione (Fonte: Bosch)
In attesa della terra promessa della produzione in serie
Il 2021 non sarà l’anno in cui la produzione additiva sostituirà la produzione tradizionale per la produzione a breve termine, ma l’industria muoverà i primi passi su questa strada.

“La tendenza che muoverebbe davvero l’ago per lo sviluppo e la crescita dell’industria della produzione additiva sarebbe la transizione alla produzione in piccole serie”, afferma Brian Alexander, responsabile globale del prodotto AM e sviluppo aziendale presso Solvay Specialty Polymers . “Perché ciò accada, è ancora necessario un miglioramento significativo della qualità di tutti gli aspetti della stampa 3D, dalla progettazione ai materiali, alla lavorazione e ai macchinari. Sono tutti indissolubilmente legati “.

Sia Quental che il membro del comitato editoriale Matthias Schmidt-Lehr, managing partner presso la società di consulenza AMPOWER , concordano sul fatto che l’affidabilità, come menzionato sopra, è il primo passo fondamentale verso la stampa 3D che diventa una soluzione di produzione.

“Il fattore chiave è la ripetibilità, perché è necessaria per consentire il passaggio alla produzione”, afferma Quental.

La stampa 3D per la produzione è in gran parte specifica della tecnologia con la stampa 3D in metallo che ha il più grande potenziale. Per FDM, tuttavia, Burger di Ultimaker afferma che l’attenzione rimarrà su progettazione, prototipazione, utensili e parti di ricambio.

Questo filamento è realizzato con bottiglie in PET riciclate
Questo filamento è realizzato con bottiglie per bere in PET riciclate (Fonte: Re-Filament)
Più parole che azioni sulla sostenibilità
Sebbene nel 2021 sentiremo di più sulle aspirazioni di sostenibilità del settore, i nostri esperti non si aspettano progressi significativi verso l’adozione di pratiche sostenibili.

“La sostenibilità acquisirà slancio nel 2021, non solo per quanto riguarda i materiali e la produzione, ma per l’intero ciclo di vita di una parte”, afferma Sylvia Monsheimer, responsabile del segmento di mercato N3D, polimeri ad alte prestazioni presso Evonik Operations . “Molti attori globali chiave hanno già stabilito la sostenibilità come quadro operativo principale, che porterà alla domanda di materiali e processi sostenibili”.

Mulherin concorda sul fatto che la sostenibilità sarà un tema caldo nel 2021. “C’è ancora un bel po ‘di spreco nella stampa 3D e considerando l’ambiente economico globale in cui entreremo nel 2021 e solo la crescente consapevolezza dei temi ambientali”, afferma. , “La sostenibilità sarà un grande obiettivo nel 2021”.

La pandemia che ha ucciso l’unicorno della stampa 3D
La produzione additiva è ancora un terreno fertile per le start-up nonostante la recessione economica, l’aumento del numero di brevetti e i consolidamenti aziendali?

“L’attuale contesto economico rende più difficile per le start-up raccogliere fondi”, afferma Alexander. “Inoltre, lo spazio della proprietà intellettuale sta iniziando a diventare affollato, in particolare nello spazio dei polimeri ad alte prestazioni. In quanto tali, le start-up dovranno offrire una vera innovazione rivoluzionaria (sull’integrazione del sistema, le prestazioni dei componenti, la velocità e i costi) per avere successo in futuro “.

Il diluvio di stampanti a basso costo che ha invaso il mercato degli hobby, in particolare dall’Asia, ha spinto le macchine più affermate nel mercato aziendale nel 2020. Le stampanti 3D aziendali si stanno ora concentrando sull’offerta di funzionalità sofisticate, connettività, facilità d’uso e software integrazioni. Le startup, quindi, si concentreranno sull’offerta di prodotti e integrazioni di nicchia per aiutare le stampanti 3D aziendali ad espandere le proprie funzionalità.

“Le nuove startup saranno meno concentrate sul diventare IPO Unicorns e saranno più concentrate su innovazioni tecnologiche specifiche con un piano di uscita per essere acquisite da uno dei leader del settore”, afferma Carey.

Krone e Mulherin sono ottimisti sul fatto che l’industria possa ancora sostenere le startup, ma devono offrire innovazione e valore. “AM è un ottimo posto per le startup innovative, tuttavia, il settore non è più praticabile per me, anche per i giocatori senza nuove tecnologie per competere”, afferma Krone.

Mulherin dice che c’è molto spazio per le startup. Si aspetta di vedere molte nuove aziende uscire dalla modalità stealth nel 2021 offrendo cose inaspettate. “Adesso siamo nel punto giusto per le startup. Alcuni anni fa abbiamo sperimentato un punto di svolta e quello è stato il momento in cui le persone hanno iniziato a lavorare su queste startup e presto le loro soluzioni saranno pronte per il lancio “.

Ottimismo per il 2021
La produzione additiva ha superato il 2020 meglio della maggior parte degli altri settori e la sfida ora è mantenere lo slancio e convincere le nuove aziende della stampa 3D che ha applicazioni più ampie rispetto ai DPI.

“Una volta avviata la ripresa economica, sono convinto che avere un modello di business più flessibile e resiliente dovrebbe essere la priorità per ogni azienda e l’AM può essere la soluzione per molte di loro”, afferma Quental.

Sylvia ad Evonik vede la luce anche in fondo al tunnel: “AM uscirà dalle crisi più forte di prima. Mi aspetto che il mercato della stampa 3D si riprenda completamente entro il 2022 “.

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