Dare forma alle fabbriche di Metal AM del domani

I fornitori di servizi di Metal AM rappresentano un passaggio chiave di transizione per far evolvere la Metal AM dal suo stato attuale di tecnologia di prototipazione di nicchia e tecnologia di produzione in piccoli lotti alla produzione in serie digitale e, infine, alla produzione di massa all’interno di fabbriche di AM in metallo reale.

Non è un caso che, dopo le maggiori società di software 3D, come Autodesk, Dassault Systémes e Ansys, i maggiori fornitori di servizi AM che hanno introdotto capacità produttive, come BEAM-IT, Proto Labs, Materialise e persino Shapeways, sono tra i Società AM che negli ultimi anni hanno attratto i maggiori investimenti e le migliori performance sul mercato azionario.

I 10 migliori servizi di Metal AM

Nel rapporto pubblicato di recente sulle opportunità e le tendenze del mercato AM in metallo, 3dpbm Research ha condotto un sondaggio per fornire un’istantanea accurata del segmento dei servizi di AM in metallo ancora giovane e frammentato.

Su un totale di 142 servizi di AM in metallo intervistati, l’italiana BEAM-IT, che fornisce servizi principalmente ai settori aerospaziale, automobilistico e medico e ospita oltre 50 stampanti 3D PBF in metallo (unendo il totale di entrambe le società), è stata la più grande al mondo nel 2020. Questo prima di completare l’acquisizione di 3T, che ha rafforzato questa posizione. I servizi di AM in metallo forniti dal produttore cinese di hardware L-PBF in metallo Bright Laser Technologies (che attualmente utilizza oltre 100 sistemi per fornire servizi di produzione di AM in metallo) l’hanno resa la seconda azienda per fatturato. Toolcraft, il più grande fornitore di servizi AM per metalli in Germania in termini di ricavi, è diventato il terzo più grande fornitore di servizi AM per metalli a livello globale offrendo capacità L-PBF e DED (tra le altre tecnologie di produzione), che consentono all’azienda tedesca di gestire elevate -progetti di costo.

Stratasys Direct Manufacturing, che ha acquisito due grandi fornitori di servizi AM (Harvest Technologies e Solid Concepts) nel 2014, e 3D Systems On Demand Manufacturing, chiudono la top 5 della lista. Proprio questo mese, l’attività di 3D Systems On Demand è diventata un’azienda autonoma con il marchio Quickparts precedentemente utilizzato, dopo l’acquisizione da parte della società di partecipazione Trilantic North America. Sia Stratasys Direct che Quickparts offrono funzionalità AM in metallo utilizzando principalmente la tecnologia L-PBF. Falcontech, la sesta società per ricavi, è un player cinese puro di servizi AM in metallo, che sfrutta principalmente la tecnologia L-PBF in metallo di SLM Solutions e Farsoon. Il settimo posto è occupato da Oerlikon, un grande fornitore di materiali metallici con sede in Svizzera con importanti operazioni di AM in metallo sia in Europa (dove ha acquisito il fornitore di servizi di AM in metallo Citim) che negli Stati Uniti. L’azienda svizzera è seguita da Proto Labs, un importante fornitore di servizi di outsourcing della produzione digitale che offre anche servizi di AM in metallo con 35 macchine installate. Il fornitore di servizi AM francese PolyShape, che è stato acquisito dai produttori francesi di hardware in metallo AM AddUp, è il più grande in Francia e nono a livello mondiale in termini di ricavi. La decima società in questo elenco era il fornitore di servizi AM per metalli del Regno Unito 3T. Dopo un anno difficile nel 2020 e l’acquisizione da parte di BEAM-IT, questo posto è ora occupato dalla stella nascente Morf3D, specializzata in metal AM per i settori aerospaziale, spaziale e della difesa. Altre aziende importanti in questo settore con un potenziale di crescita significativo includono Siemens Materials Solutions, Sauber Engineering e KAM.

Tipi di fornitori di servizi di Metal AM

Il segmento dei servizi di produzione di AM in metallo è ancora in gran parte composto da piccole e medie imprese. Le società di servizi AM in metallo in più rapida crescita oggi sono solitamente fornitori di hardware AM (come 3D Systems, Stratasys Digital Metal, ExOne) o fornitori di servizi e reti di outsourcing di produzione digitale (come Proto Labs, Xometry, Materialise, Jabil, Siemens Materials Solutions) che offrire servizi di AM in metallo come parte di una suite completa di servizi di produzione digitale che include altri processi AM o processi non AM.

Servizi di progettazione e prototipazione

Metal AM è emersa per la prima volta come tecnologia di prototipazione rapida e utensili. Oggi la maggior parte dei servizi di stampa 3D in metallo deriva dai pionieri che per primi hanno portato in casa le stampanti 3D in metallo per integrare altre tecnologie. Questi tipi di aziende di solito possiedono meno di tre sistemi AM in metallo di piccolo formato e stanno gradualmente espandendo le proprie capacità AM per offrire una produzione AM a lotti bassi insieme a prototipi e strumenti. Spesso queste aziende generano valore aggiunto attraverso DfAM (design for additive manufacturing) e servizi di consulenza, sfruttando la loro vasta esperienza nella produzione di parti AM.

Fornitori di servizi AM in metallo specializzati per le PMI

Le aziende che possiedono da 3 a 10 sistemi AM in metallo sono classificate nel rapporto di 3dpbm Research come fornitori di servizi AM in metallo specializzati. Si tratta di aziende in grado di offrire un certo livello di produzione in serie di parti in metallo AM in lotti fino a poche centinaia o poche migliaia di parti all’anno. In generale, queste aziende offrono capacità di produzione AM insieme a polimeri AM o altri servizi di produzione sottrattiva e formativa. Il valore aggiunto chiave sta nella competenza attraverso l’intero flusso di lavoro di produzione digitale, servizi di ingegneria avanzati, capacità NDT, ispezione delle parti e capacità di post-elaborazione.

Grandi servizi di AM in metallo e fabbriche di AM in metallo

Gli ultimi tre anni hanno iniziato a vedere l’emergere di fabbriche di metallo AM a grandezza naturale. Questi sono offerti da aziende che gestiscono almeno 10 sistemi AM in metallo, inclusi sistemi di produzione di grande formato e ad alta produttività. Queste aziende, di cui solo circa due dozzine sono oggi presenti a livello globale, hanno sviluppato competenze avanzate nell’esternalizzazione di capacità di produzione in serie, con competenze avanzate nei flussi di lavoro di produzione AM completi, che includono linee di produzione AM altamente automatizzate, dalla movimentazione dei materiali alla finitura delle parti. Questa classe di aziende ha capacità per la produzione di diverse migliaia di parti all’anno ed è caratterizzata dall’essere in gran parte indipendente dall’applicazione, soddisfacendo le richieste dei clienti nei settori aerospaziale, automobilistico, medico, degli utensili, delle parti industriali, dell’energia e dei prodotti di consumo.

Produttori di materiali metallici che offrono servizi AM

Un’altra tendenza chiave emersa negli ultimi anni ha visto alcuni dei più grandi produttori di materiali metallici AM fondare fabbriche e impianti di produzione interni di metallo AM. Esempi rilevanti includono Carpenter Technologies, GKN Additive, Oerlikon, Heraeus, Hoganas e altri. Al fine di portare alcune capacità di produzione di AM all’interno dell’azienda, Sandvik, uno dei principali produttori di materiali AM metallici, ha acquisito una partecipazione in Beam-IT, che (dopo aver acquisito il suo concorrente Zare) è oggi il più grande fornitore di servizi AM in metallo puro in termini di capacità di produzione.

Questo investimento porta molteplici vantaggi: da un lato, consente ai produttori di AM in metallo di capitalizzare i loro investimenti in linee di produzione di atomizzazione specifiche per AM commercializzando parti AM ad alto valore aggiunto prodotte con materiali di provenienza interna. In tal modo, sviluppano anche un know-how e una competenza unici nei diversi processi AM per metalli che vengono utilizzati per mettere a punto lo sviluppo e la personalizzazione di nuove leghe metalliche specifiche per il processo AM.

Fornitori di hardware AM e reti di servizi AM

Fin dall’inizio, alcuni dei maggiori fornitori di servizi di AM in metallo sono stati produttori di hardware. In particolare, i leader del settore AM 3D Systems e Stratasys hanno offerto capacità di produzione AM in metallo attraverso i rispettivi Stratasys Direct Manufacturing e 3D Systems on Demand Manufacturing.

In Cina, il produttore di hardware in metallo Bright Laser Technologies sta emergendo come una delle più grandi fabbriche di AM in metallo a livello globale, mentre il fornitore di servizi specializzato Falcontech è diventato un’importante azienda in questo segmento grazie a una partnership chiave con il fornitore di hardware Farsoon.

Altri fornitori di servizi di produzione digitale online, come Xometry e Hub (precedentemente 3D Hub e ora di proprietà di Proto Labs) si sono concentrati specificamente sulla creazione di reti di produzione digitale online sfruttando la potenza di algoritmi avanzati per calcolare il costo finale di una parte AM in metallo basata su peso del pezzo, complessità e tipo di materiale.

Fornitori di componenti AM verticali

L’ultima categoria, inclusa solo marginalmente nell’analisi di questo ebook, è rappresentata dai fornitori di componenti AM specifici del segmento verticale. Queste aziende sono generalmente fornitori di livello 1 e di livello 2 per OEM in grandi settori industriali come aerospaziale, automobilistico, energetico, parti industriali o fornitori specializzati per i settori medico e dentale. Si tratta di aziende che hanno investito nello sviluppo di competenze specifiche nell’utilizzo delle tecnologie AM per i loro settori di riferimento. In quanto tali, possono fornire servizi di stampa 3D in metallo AM e alla fine fungere da fabbriche AM in metallo in outsourcing ai loro clienti OEM o di livello 1, nonché produrre parti in modo additivo da vendere ai loro clienti.

*Questo articolo è stato originariamente pubblicato nell’eBook AM Services Focus 2021 di 3dpbm ed è un estratto da 3dpbm Research Metal AM Opportunities and Trends 2020-2030. Per saperne di più sulle capacità di produzione, sulle opportunità di guadagno e sui volumi specifici di parti prodotte e materiali consumati dai fornitori di servizi di AM in metallo nel 2020 (con una previsione fino al 2030), leggi il rapporto Opportunità e tendenze di Metal AM di 3dpbm qui.