Czy istnieje duże zapotrzebowanie rynku na metalowe formy do druku 3D?

1. Przełom technologiczny: przejście od wykonania prototypów do wykorzystania ich w masowej produkcji
Główną zaletą metalowych form do druku 3D jest to, że mogą one wykraczać poza granice tradycyjnej produkcji subtraktywnej. Na przykład technologia topienia laserowego łoża proszkowego (LPBF) topi proszek metalowy jedna warstwa na raz za pomocą maleńkich plamek świetlnych o szerokości zaledwie kilku mikrometrów. Dzięki temu możliwe jest jednoczesne formowanie skomplikowanych kształtów wnęk. Na przykład wykonanie dysz paliwowych do określonego typu silnika lotniczego-starym sposobem wymaga złożenia dziesiątek części. Jednak w przypadku druku 3D proces zostaje uproszczony do jednej złożonej struktury. To nie tylko zmniejsza wagę o 40% i sprawia, że ​​jest trzykrotnie trwalszy, ale także skraca czas produkcji z miesięcy do tygodni. Ten paradygmat „produkcji opartej na projektowaniu” zmienia-sposób, w jaki producenci sprzętu najwyższej klasy konkurują ze sobą.

Przemysł wyszedł poza granice standardowych stopów tytanu i niklu i skierował się w stronę stopów o wysokiej entropii i materiałów funkcjonalnych z gradientem. Pewna firma wyprodukowała proszek ze stopu tytanu-klasy lotniczej o zawartości tlenu poniżej 0,1% i właściwościach mechanicznych wystarczających do stosowania na części kute. Został on z powodzeniem zastosowany do wydrukowania całej ramy pewnego rodzaju zbiornika paliwa rakietowego. Zaawansowanie technologii druku synchronicznego-z wieloma materiałami umożliwia formom łączenie różnych obszarów wydajności i spełnianie wszystkich potrzeb w bardzo trudnych sytuacjach roboczych.

Bardzo ważne jest także wymyślanie nowych pomysłów na sterowanie procesami. Wskaźnik certyfikacji drukowanych elementów wzrósł z 70% do 80% na wczesnych etapach do ponad 95% dzięki zastosowaniu-monitorowania in situ, optymalizacji parametrów procesu opartej na sztucznej inteligencji- oraz technologii symulacji cyfrowego bliźniaka. Międzynarodowa organizacja normalizacyjna ustanowiła standardy kontroli metalowych części drukowanych w 3D. Normy te obejmują 12 wymiarów, w tym właściwości mechaniczne i dokładność wymiarową. To pierwszy krok w kierunku standaryzacji technicznej w branży.

2. Scenariusz zastosowania: penetracja-najnowocześniejszych pól na rynki cywilne
Przemysł lotniczy i obronny: jest to największy rynek metalowych form do drukowania 3D, a zapotrzebowanie w tej branży na lekkie-części o wysokiej wydajności stale rośnie. Szacuje się, że do 2025 r. globalny rynek druku 3D z metalu w przemyśle lotniczym będzie wart ponad 5 miliardów dolarów, przy łącznej rocznej stopie wzrostu wynoszącej 18%. Pewna firma produkująca satelity wykorzystuje druk 3D do wytwarzania lekkich części konstrukcyjnych, co zwiększa współczynnik ładunku satelity o 25%. Projekt topologii wykorzystano także do udoskonalenia łopatek silnika niektórych myśliwców, zmniejszając ich masę o 30% przy jednoczesnym zwiększeniu stosunku ciągu-do-masy.
W medycynie powszechne stosowanie implantów „szytych na miarę” stało się standardem w branży. Pewna firma ortopedyczna wyprodukowała protezę stawu biodrowego ze stopu tytanu, która jest bardziej biokompatybilna i ma lepsze właściwości mechaniczne niż typowe części kute. Co roku produkuje się ich ponad 100 000.. 3Druk D przenosi medycynę spersonalizowaną na wyższy poziom. Placówka medyczna wykonuje modele implantów czaszki bezpośrednio na podstawie tomografii komputerowej pacjentów, dzięki czemu są one idealnie dopasowane z dokładnością do milimetra.
Produkcja samochodów: w miarę jak samochody stają się coraz bardziej elektryczne i lżejsze, szybko rośnie zastosowanie metalowych form do drukowania 3D w takich elementach jak systemy rozpraszania ciepła i elementy konstrukcyjne podwozia. Linia produkcyjna druku 3D pewnej firmy motoryzacyjnej może co roku wyprodukować dziesiątki tysięcy lekkich części podwozia. Koszt za sztukę jest o 40% niższy niż w przypadku starszych metod. A pewna marka telefonów komórkowych uzyskała o 20% lżejszy i o 15% lepszy sygnał dzięki zastosowaniu druku 3D ze stopu tytanu w ramce. Pokazało to, że technologia zaczęła wkraczać do elektroniki użytkowej.
Sprzęt dla energetyki i przemysłu: zapotrzebowanie na określone części ze stopów, które wytrzymują wysokie temperatury i są odporne na korozję w nowych zastosowaniach energetycznych, takich jak energia jądrowa i energia wodorowa, sprawia, że ​​druk 3D z metalu jest przydatny w bardzo trudnych warunkach. Pewna firma stworzyła technologię drukowania zbiorników ciśnieniowych reaktorów jądrowych, która z powodzeniem zastąpiła tradycyjne procesy kucia, symulując miliony cykli termicznych na potrzeby testów.
3. Krajobraz rynkowy: siła Chin w światowej konkurencji
Z geograficznego punktu widzenia rynku, Ameryka Północna ma 40% udziału w rynku światowym dzięki akumulacji technologii. Europa natomiast utrzymuje stały udział w zastosowaniach przemysłowych. Region Azji i Pacyfiku jest obecnie największym obszarem wzrostu, a Chiny odpowiadają za ponad 70% wzrostu. Do 2025 r. wartość chińskiego rynku druku 3D w metalu będzie wynosić około 1,2 miliarda dolarów. Przez ostatnie pięć lat rósł on w tempie 22,3% rocznie. Od kilku lat z rzędu ilość sprzętu-przemysłowego wysyłanego za granicę należy do najwyższych na świecie.

Zróżnicowana konkurencja pomogła krajowym przedsiębiorstwom poczynić duże postępy: firma Platinum Technology wyprodukowała-system materiałów o wysokiej wydajności do wszystkich rodzajów materiałów, a jej sprzęt z powodzeniem wydrukował całą konstrukcję pewnego typu zbiornika paliwa rakietowego. Firma Huashu High Tech stworzyła technologię druku o ultra-wysokiej- szybkości, wykorzystując nową technologię sprzętu, która przesuwa innowacje w zakresie materiałów i procesów w przeciwnym kierunku. Firma Beifeng Intelligent poczyniła postępy technologiczne w obszarze specjalnych stopów aluminium, osiągając 95% wskaźnik recyklingu odzyskanego proszku tytanu i 30% redukcję kosztów.

Chińskie firmy rosną szybciej na rynku globalnym. Konkretna firma otworzyła centrum technologiczne w Europie oraz wspólne laboratorium badawczo-rozwojowe z Airbusem. Inna firma uzyskała dostęp do-rynku wysokiej klasy, kupując niemieckiego dostawcę sprzętu. Niższa cena stała się główną przewagą konkurencyjną. Maszyny do druku 3D do metalu produkowane w Chinach kosztują o 40% mniej niż te produkowane w Europie i USA, a drukują o 25% szybciej.