Ο ρόλος της 3-D printing στη σημερινή αγορά μετάλλων είναι αρκετά μικρός. Αλλά η παραγωγή προσθέτων θα μπορούσε να προσφέρει μεγάλα οφέλη εάν ξεπεραστούν πολλές προκλήσεις.
Σήμερα, η 3-D printing είναι ένα πολύ μικρό μέρος της βιομηχανίας μετάλλων, αλλά αναπτύσσεται με ταχείς ρυθμούς και αυτή η αγορά αναμένεται να αξίζει έως και 10 δισεκατομμύρια δολάρια από το 2030 έως το 2035. Ήδη, ένας αριθμός υγειονομικής περίθαλψης και αεροδιαστημικής εταιρείες έχουν υιοθετήσει την τεχνολογία. Ορισμένοι εκτελούν πιλοτικά προγράμματα για να δουν πώς η 3-εκτύπωση μετάλλων D μπορεί να συμβάλει στις λειτουργίες τους, ενώ άλλοι χρησιμοποιούν εκτυπωτές 3-D για την παραγωγή μεταλλικών πρωτοτύπων στο εσωτερικό τους.
Αναμένουμε ότι τα τρέχοντα πειράματα χαμηλής κλίμακας θα μετατοπιστούν σε ευρύτερη βιομηχανική υιοθέτηση μέσα στα επόμενα πέντε έως δέκα χρόνια, ειδικά στο υψηλό επίπεδο της αγοράς μετάλλων. Μειώνοντας σημαντικά το κόστος παραγωγής και τους χρόνους παράδοσης για μια ποικιλία μεταλλικών εξαρτημάτων, 3-Η εκτύπωση D έχει τη δυνατότητα να αναδιαμορφώσει τη δομή του κλάδου.
Τα κύρια πλεονεκτήματα της εκτύπωσης 3-D είναι η μικρότερη αλυσίδα αξίας, οι μειώσεις κόστους και χρόνου μέσω της εξάλειψης των βημάτων συναρμολόγησης, μεγαλύτερη ελευθερία προσαρμογής και σχεδίασης και ελάχιστη σπατάλη. Αλλά η τεχνολογία έχει ακόμα σημαντικές προκλήσεις να ξεπεράσει. Αυτά περιλαμβάνουν το υψηλό κόστος της μεταλλικής σκόνης και των εκτυπωτών 3-D για παραγωγή μεγάλης κλίμακας, καθώς και σημαντικούς περιορισμούς στις διαστάσεις των τυπωμένων εξαρτημάτων. Επιπλέον, οι περισσότεροι εκτυπωτές δεν μπορούν να συνδυάσουν υλικά σε ένα αντικείμενο. Ωστόσο, οι δραστηριότητες Ε&Α από εταιρείες και ακαδημαϊκούς αντιμετωπίζουν γρήγορα αυτούς τους περιορισμούς.
Οι παίκτες του κλάδου μπορούν να εισέλθουν σε αυτήν την πολλά υποσχόμενη αγορά με διάφορους τρόπους: παραγωγή σκόνης, 3-τελικά προϊόντα εκτύπωσης D, εξυπηρέτηση 3-λειτουργιών εκτυπωτών D και κατασκευή 3-εκτυπωτών D. Για την αλυσίδα αξίας μετάλλων, ίσως η μεγαλύτερη ευκαιρία βρίσκεται στην παραγωγή μεταλλικών σκονών υψηλής απόδοσης ή καινοτόμων προϊόντων με βελτιωμένες ιδιότητες. Καθώς η τεχνολογία κυριαρχεί ολοένα και περισσότερο, αναμένουμε από τους παραγωγούς σκόνης και τους δημιουργούς των σχεδίων προϊόντων να έχουν τη μεγαλύτερη δύναμη στην αλυσίδα αξίας, με εκείνους που βρίσκονται στη μέση να συμπιέζονται όλο και περισσότερο.
Σε μια εποχή υψηλής μεταβλητότητας στο κόστος των πρώτων υλών, οι κατασκευαστές μετάλλων κοιτάζουν την 3-D εκτύπωση με έντονο ενδιαφέρον - και για καλό λόγο. Μειώνοντας σημαντικά το κόστος παραγωγής και τους χρόνους παράδοσης για μια ποικιλία μεταλλικών εξαρτημάτων, η 3-εκτύπωση D έχει τη δυνατότητα να μεταμορφώσει την αλυσίδα αξίας στην παραγωγή μετάλλων και να αναδιαμορφώσει τη δυναμική ισχύος του κλάδου.
Η τεχνολογία, η οποία λειτουργεί με τη στρώση αντί για την εξάλειψη του υλικού για τη δημιουργία ενός σχήματος (εξ ου και γνωστή ως κατασκευή προσθέτων), έχει πολλά σημαντικά σημεία πώλησης. Πρώτον, απαιτεί μόνο τρία βασικά βήματα: παραγωγή μετάλλων, παραγωγή σκόνης και εκτύπωση προϊόντος (με κάποιο φινίρισμα). Επιπλέον, η 3-D printing εξαλείφει σε μεγάλο βαθμό τη σπατάλη και επεκτείνει τις διαθέσιμες επιλογές σχεδίασης, επιτρέποντας στους κατασκευαστές να προσαρμόζουν τα προϊόντα ώστε να χρησιμοποιούν λιγότερο υλικό, να ενσωματώνουν βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες, να αποφεύγουν τα βήματα συναρμολόγησης και να δημιουργούν νέες γεωμετρίες.
Η διαδικασία καθιστά επίσης πιο αποδοτικές τις μικρές παρτίδες παραγωγής, διευρύνοντας το φάσμα των επιλογών παραγωγής και επιτρέποντας καλύτερη προσαρμογή στις ανάγκες του τελικού χρήστη. Για παράδειγμα, μια εταιρεία μπορεί να εντοπίσει έναν εκτυπωτή 3-D στον τελικό προορισμό του προϊόντος, όπως το τμήμα συντήρησης για την παραγωγή ανταλλακτικών, μειώνοντας τόσο τις υλικοτεχνικές προκλήσεις όσο και το υψηλό κόστος παραγγελίας περίπλοκων εφάπαξ ανταλλακτικών από προμηθευτές .
Ενώ τα πλαστικά έχουν συγκεντρώσει το μεγαλύτερο μέρος της προσοχής μέχρι σήμερα, είναι τα μέταλλα που αποτελούν την ταχύτερα αναπτυσσόμενη κατηγορία 3-D-printing από το 2012. Δεδομένης της αυξανόμενης ανάγκης των παραγωγών μετάλλων να διαφοροποιούνται μέσω της δομής κόστους τους, η αλυσίδα εφοδιασμού απόδοση ή προϊόντα, πιστεύουμε ότι είναι θέμα χρόνου να γίνει η τεχνολογία μια μετασχηματιστική δύναμη στον κλάδο. Έχει τη δυνατότητα όχι μόνο να φέρει επανάσταση στην κατασκευή προϊόντων αλλά να δημιουργήσει νέα οικοσυστήματα καινοτομίας και επιχειρηματικότητας.
Ωστόσο, η πλήρης υλοποίηση αυτής της υπόσχεσης θα πάρει χρόνο. Όσον αφορά την ταχύτητα παραγωγής μεγάλου όγκου, το κόστος των πρώτων υλών, τη συνέπεια ποιότητας και το εύρος των μεγεθών του τελικού προϊόντος, οι 3-εκτυπωτές D εξακολουθούν να υστερούν σε σχέση με τις συμβατικές μεθόδους. Ωστόσο, η 3-Εκτύπωση D προχωρά με ταχείς ρυθμούς σε όλα αυτά τα μέτωπα.
Επί του παρόντος, η εκτύπωση 3-D περιλαμβάνει μόνο μερικές μονάδες βάσης της αγοράς μετάλλων, αλλά οι αναλυτές αναμένουν ότι η αναπτυξιακή της τροχιά -που επί του παρόντος μοιάζει με ρυθμούς που συνήθως συνδέονται με τις αγορές τεχνολογίας και όχι με τα μέταλλα- θα ανεβάσει ετήσια έσοδα στην περιοχή των $10 δισεκατομμύρια από το 2030 έως το 2035.3 Ήδη, η τεχνολογία χρησιμοποιείται για την παραγωγή νικελίου, κραμάτων νικελίου και άλλων υψηλής αξίας μέταλλα. Βιομηχανίες όπως η υγειονομική περίθαλψη και η αεροδιαστημική είναι στην πρώτη γραμμή της υιοθέτησης της εκτύπωσης 3-D για να αποκτήσουν την ακρίβεια, το χαμηλό βάρος και τη γρήγορη στροφή που απαιτούν οι πελάτες τους - και για την οποία αυτοί οι πελάτες είναι διατεθειμένοι να πληρώσουν επιπλέον. Καθώς η τεχνολογία ωριμάζει και το κόστος μειώνεται, αναμένουμε ότι η υιοθέτηση θα εξαπλωθεί.
