• Dall’aerospaziale ai beni di consumo le industrie stanno adottando la stampa 3D per rendere più veloce alcuni tipi di produzione e ottimizzare i processi.

I vantaggi offerti
dalla stampa 3D comprendono

  • ottimizzazione delle funzioni del prodotto
  • maggiore efficienza di produzione
  • maggiore personalizzazione
  • time-to-market più breve
  • parti di ricambio on demand

per questo motivo, le aziende del settore aerospaziale, medico, automobilistico e industriale stanno accelerando i loro investimenti in questa tecnologia.
L’ecosistema produttivo sta cambiando molto rapidamente, in parte grazie alle tecnologie di stampa 3D. Per un veloce sviluppo le aziende dovrebbero iniziare a pensare oltre alla stampa 3D per la prototipazione a cosa possono ottenere utilizzando questa tecnologia per la produzione.

Aereospaziale

Le compagnie aerospaziali sono tra gli utenti più avanzati della stampa 3D. Non solo utilizzano la stampa 3D nella produzione, ma contribuiscono anche agli sforzi di standardizzazione. Con più aeromobili che incorporano parti stampate in 3D a bordo, la tecnologia ha chiaramente raggiunto la fase iniziale di adozione.

L’industria aerospaziale è uno dei primi ad adottare la stampa 3D, con il primo utilizzo della tecnologia che risale al 1989. Nel 2018, l’aerospaziale ha costituito il 12% del mercato totale della produzione di additivi, contribuendo fortemente ai continui progressi nel settore.
Chiaramente, l’aerospaziale è una delle industrie più mature per la stampa 3D. Qui, la tecnologia apporta valore alle applicazioni di prototipazione e utensili, e ancora di più alla produzione di pezzi di ricambio.

Alcuni dei principali attori del settore, tra cui GE, Airbus, Boeing, Safran e GKN, hanno implementato tecnologie di stampa 3D all’avanguardia, in particolare per il metallo, nei loro processi di produzione.

Un esempio emblematico è l’ultimo jet bimotore 777X del Boeing che volerà con sei parti stampate in 3D all’interno dei suoi motori GE9X entro la fine dell’anno. Tra queste parti ci sono i noti ugelli di carburante stampati in 3D di GE, così come altre parti come sensori di temperatura, miscelatori di carburante e parti più grandi, come scambiatori di calore e separatori.

Ad esempio, Boeing ha collaborato con Oerlikon per standardizzare la stampa 3D in titanio per applicazioni aerospaziali nel febbraio 2018, mentre SAE International ha emesso quattro diversi standard per la stampa 3D in ambito aerospaziale la scorsa estate.
Quando l’industria inizia a parlare di standardizzazione, è un chiaro indicatore che una tecnologia si sta allontanando dall’essere esotica verso la produzione ordinaria.

Osservando la crescita prevista della stampa 3D nel settore aerospaziale, i rapporti di mercato prevedono un CAGR tra il 17,5% e il 20,24% nei prossimi cinque anni. Queste cifre suggeriscono che l’uso della tecnologia continuerà a proliferare, poiché le aziende aerospaziali stanno trovando nuovi casi d’uso e approfondendo la loro esperienza nella stampa 3D.

Medico e Dentale

Gli impianti ortopedici rappresentano una delle maggiori opportunità di crescita per la stampa 3D

La stampa 3D ha guadagnato un ruolo importante nel settore medico, ampliando le possibilità di fornire assistenza personalizzata, produrre dispositivi medici personalizzati e modelli pre-chirurgici.

Secondo un rapporto della società di ricerche di mercato, SmarTech, il mercato della stampa medica 3D: compresi materiali, servizi, software e hardware, è attualmente stimato a $ 1,25 miliardi. Entro il 2027, questo numero dovrebbe crescere fino a $ 6,08 miliardi.

I tre segmenti principali saranno ortopedia, chirurgia personalizzata e dispositivi medici, l’ortopedia è una delle maggiori opportunità di crescita. SmarTech prevede che entro il 2021 ci saranno oltre 1 miliardo di impianti stampati in metallo 3D.

Uno dei fattori chiave per questa crescita è la capacità di utilizzare la stampa 3D per creare impianti ortopedici di qualità superiore. Tali impianti presentano strutture a maglie complesse, che consentono una migliore crescita ossea e, in definitiva, migliori risultati del trattamento.

Nel ramo dentale la stampa 3D è ben posizionata per diventare il principale processo digitale per la produzione di modelli dentali, allineatori ortodontici, restauri e altro ancora.

Gli allineatori trasparenti ortodontici, sono un mercato pronto a prosperare con la stampa 3D. Ad esempio, Align Technology, il produttore di allineatori trasparenti Invisalign, ha recentemente aumentato il proprio investimento nella tecnologia di stampa 3D SLA di 3D Systems. In Align, la tecnologia viene utilizzata per produrre stampi per oltre 320.000 allineatori trasparenti unici al giorno.

Automobilistico

La stampa 3D nel settore automobilistico è passato dall’essere un unico strumento di prototipazione a una soluzione di produzione per mercati di nicchia come il lusso e le auto da corsa.

Negli ultimi 12 mesi importanti aziende automobilistiche hanno introdotto parti stampate 3D nei loro veicoli. Ad esempio, Ford sta collaborando con Carbon, un produttore di stampanti 3D a base di resina, per produrre uso finale e pezzi di ricambio per i suoi veicoli. Le parti includono parti di servizio del braccio di leva, tappi ausiliari e staffe del freno di stazionamento.

Alla fine del 2018, la BMW ha dichiarato di aver stampato in 3D il suo milionesimo componente, in produzione dal 2010. Il componente, una guida del finestrino per la BMW i8 Roadster stampato in 3D utilizzando la tecnologia Multi Jet Fusion di HP.

I nuovi leganti metallici, più economiche e veloci, oltre ai polimeri, stanno diventando punti di forza nell’industria automobilistica.

Queste tendenze indicano che l’industria automobilistica sta correndo verso l’industrializzazione della stampa 3D nel suo flusso di lavoro di produzione.

Componenti

Componenti di macchinari e attrezzature utilizzate nella fabbricazione di altri prodotti. In questo settore, la stampa 3D offre vantaggi, tra cui tempi di consegna più brevi, flessibilità nella progettazione e produzione su richiesta.

La stampa 3D è ora sempre più utilizzata per la produzione di utensili, componenti di macchinari e pezzi di ricambio.

Ad esempio, una delle più grandi società al mondo di beni strumentali, CNH Industrial, ha recentemente annunciato che introdurrà la stampa 3D nei suoi processi di produzione. La principale area di interesse sarà la produzione di pezzi di ricambio per autobus e attrezzature agricole.

La società ha già identificato le prime quattro parti che saranno prodotte in plastica, ma presto cercherà di aggiungere presto la stampa 3D in metallo alle sue capacità. Alla fine, CNH Industrial spera di produrre una gamma completa di parti utilizzando la stampa 3D per “rispondere a tutti i tipi di esigenze in ogni fase del ciclo di vita del prodotto”.

Beni di consumo

Nel settore dei beni di consumo, l’applicazione della stampa 3D si concentra principalmente sulla creazione di prototipi utilizzati nelle fasi di progettazione e sviluppo del prodotto.

Il vero potenziale della tecnologia potrebbe risiedere nella produzione diretta di prodotti di consumo. I principali vantaggi dell’utilizzo della stampa 3D sono la personalizzazione economica e una maggiore libertà di progettazione.

A partire dal 2019, la produzione di calzature, occhiali, gioielli e bici è il segmento più grande che sfrutta la stampa 3D nella produzione.

Con tecnologia polimerica SLS l’industria dell’occhialeria è stata un precursore nell’uso della stampa 3D per la produzione finale. La società di occhiali di Berlino, Mykita GmbH, ha lanciato la prima collezione di occhiali stampata in 3D al mondo già nel 2011. Per questo, marchi come adidas, Nike, New Balance, Reebok e Under Armour stanno adottando tecnologie di stampa 3D come SLS, SLA e Carbon’s DLS per introdurre elementi stampati come intersuola e solette nelle loro calzature.

Nel settore della gioielleria, la stampa 3D offre due modi di utilizzo. Il primo consiste nella stampa 3D di modelli di microfusione, che sono più economici e più veloci da produrre rispetto ai metodi tradizionali.

Il secondo è quello di stampare gioielli in 3D direttamente utilizzando metalli preziosi. 

Entrambi i metodi consentono di creare gioielli personalizzati con definizioni e complessità geometriche che sarebbero impossibile realizzare con altri mezzi.

Anche i produttori di biciclette stanno introducendo la stampa 3D nella loro produzione. Questa nuova opportunità è in gran parte guidata dalla maturazione della tecnologia di stampa 3D composita. Utilizzando la stampa 3D composita, i produttori di biciclette possono creare bici personalizzate più velocemente e più facilmente rispetto a metodi più consolidati