A 3-D-nyomtatás szerepe a mai fémpiacon meglehetősen csekély. De az additív gyártás nagy előnyökkel járhat, ha számos kihívást leküzdünk.
Ma 3-A D-nyomtatás a fémipar nagyon kis részét képezi, de gyorsan növekszik, és ez a piac 2030 és 2035 között várhatóan eléri a 10 milliárd dollárt. Már számos egészségügyi és űrhajózási cégek átvették a technológiát. Vannak, akik kísérleti projekteket futtatnak, hogy megtudják, hogyan járulhat hozzá a 3-D fémnyomtatás működésükhöz, míg mások 3-D nyomtatókat használnak fém prototípusok házon belüli előállítására.
Arra számítunk, hogy a jelenlegi alacsony léptékű kísérletek a következő öt-tíz éven belül szélesebb körű ipari alkalmazásra fognak áttérni, különösen a fémpiac felső kategóriájában. A különféle fémalkatrészek gyártási költségeinek és átfutási idejének jelentős csökkentésével a 3-D-nyomtatás átformálja az iparág szerkezetét.
A 3-D nyomtatás fő előnyei a rövidebb értéklánc, a költség- és időcsökkentés az összeszerelési lépések kiküszöbölése révén, a nagyobb testreszabási és tervezési szabadság, valamint a minimális hulladék. A technológiának azonban még mindig jelentős kihívásokat kell leküzdenie. Ezek közé tartozik a fémpor és a 3-D-nyomtatók magas ára a nagyüzemi gyártáshoz, valamint a nyomtatott alkatrészek méreteit érintő jelentős korlátok. Ezenkívül a legtöbb nyomtató nem tud egy tételen belül anyagokat keverni. A vállalatok és a tudósok K+F tevékenységei azonban gyorsan kezelik ezeket a korlátokat.
Az iparág szereplői többféle módon léphetnek be erre az ígéretes piacra: porgyártás, 3-D-nyomtatási végtermékek, 3-D-nyomtató-műveletek kiszolgálása és 3-D-nyomtatók gyártása. A fémek értéklánca számára talán a legnagyobb lehetőség a nagy teljesítményű fémporok vagy a megnövelt tulajdonságokkal rendelkező innovatív termékek gyártásában rejlik. Ahogy a technológia egyre inkább érvényesül, azt várjuk, hogy a porgyártók és a terméktervek megalkotói birtokolják a legnagyobb hatalmat az értékláncban, miközben a középen lévők egyre jobban megszorulnak.
A nyersanyagárak nagyfokú ingadozása idején a fémgyártók intenzív érdeklődéssel figyelnek a 3-D nyomtatásra – és ennek jó oka van. A különféle fémalkatrészek gyártási költségeinek és átfutási idejének jelentős csökkentésével a 3-D nyomtatás képes átalakítani a fémgyártás értékláncát, és átformálni az iparág energiadinamikáját.
Annak a technológiának, amely az anyag kiiktatása helyett rétegezéssel dolgozik a forma kialakítása érdekében (ezért additív gyártásnak is nevezik), számos fontos értékesítési pontja van. Először is csak három fő lépésre van szükség: fémgyártásra, porgyártásra és terméknyomtatásra (némi kikészítéssel). Ezenkívül a 3-D nyomtatás nagymértékben kiküszöböli a pazarlást, és kibővíti a rendelkezésre álló tervezési lehetőségeket, lehetővé téve a gyártók számára, hogy a termékeket kevesebb anyagfelhasználáshoz igazítsák, jobb mechanikai tulajdonságokat alkalmazzanak, elkerüljék az összeszerelési lépéseket, és új geometriákat alakítsanak ki.
Az eljárás emellett költséghatékonyabbá teszi a kis gyártási tételeket, kibővítve a gyártási lehetőségek körét, és jobb testreszabást tesz lehetővé a végfelhasználói igényekhez. Például egy vállalat elhelyezhet egy 3-D nyomtatót a termék végső rendeltetési helyén, például a pótalkatrészek gyártásával foglalkozó karbantartó részlegen, ami csökkenti mind a logisztikai kihívásokat, mind a beszállítóktól való összetett, egyszeri alkatrészek megrendelésének magas költségeit. .
Míg a mai napig a műanyagok kapták a legtöbb figyelmet, a fémek jelentik a leggyorsabban növekvő 3-D-nyomtatási kategóriát 2012 óta. Tekintettel arra, hogy a fémgyártóknak egyre nagyobb szükségük van arra, hogy költségstruktúrájukon keresztül különbséget tegyenek, az ellátási lánc teljesítményt vagy termékeket, úgy gondoljuk, hogy csak idő kérdése, hogy a technológia mikor válik az iparág átalakító erejévé. Nemcsak a termékgyártás forradalmasítására, hanem az innováció és a vállalkozói szellem új ökoszisztémáinak létrehozására is képes.
Ennek az ígéretnek a teljes megvalósítása azonban időbe telik. A nagy volumenű gyártás sebessége, a nyersanyagok költsége, a minőségi állandóság és a végtermékek széles skálája tekintetében a 3-D nyomtatók még mindig elmaradnak a hagyományos módszerektől. Ennek ellenére a 3-D-nyomtatás gyorsan fejlődik ezeken a frontokon.
A 3-D-nyomtatás jelenleg csak néhány bázispontot foglal el a fémpiacon, de az elemzők arra számítanak, hogy növekedési pályája – amely jelenleg a fémek helyett a technológiai piacokhoz köthető – éves bevétele 10 dollár körüli lesz. milliárd 2030-ra 2035-re.3 A technológiát már most is használják nikkel, nikkelötvözetek és más nagy értékű termékek előállítására fémek. Az olyan iparágak, mint az egészségügy és a repülőgépipar, élen járnak a 3-D-nyomtatás felkarolásában, hogy elérjék az ügyfeleik által megkívánt precíziót, kis súlyt és gyors fordulatszámot, és amelyekért ezek az ügyfelek hajlandóak külön fizetni. A technológia kifejlődésével és a költségek csökkenésével azt várjuk, hogy az elfogadás terjedni fog.
