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Recensione Formnext 2021: ci vediamo l’anno prossimo per il binder jetting metallico

Parte 2: come le aziende AM in metallo stanno superando i propri limiti

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Il fatto stesso che abbiamo deciso di dedicare la Parte 1 della nostra recensione di Formnext 2021 ai polimeri, anche se Formnext è solitamente dominato da società di AM in metallo, è un’indicazione che l’AM in metallo ha sofferto più dell’AM in polimero negli ultimi due anni di pandemia. Il motivo è facile da vedere: fino al 2019, un solo segmento guidava la maggior parte degli investimenti AM in metallo: l’aviazione. Il drammatico colpo all’industria dei viaggi aerei ha rallentato significativamente questi investimenti. I segmenti che dovrebbero sostituire l’aviazione come principali adottanti AM (spazio e difesa, energia, marittimo e automobilistico) non sono abbastanza grandi o non sono ancora del tutto pronti per farlo, per diversi motivi (ad esempio, le soluzioni scalabili di getto di leganti metallici sono ancora difficili da trovare o che le tecnologie DED di grande formato sono ancora in gran parte sperimentali). Detto questo, il metallo AM è qui per restare, e mentre i tradizionali leader di mercato (EOS, 3D Systems).

Ci vediamo all’IMTS per il binder jetting metallico

Quando HP ha presentato la sua tecnologia di binder jetting metallico (a IMTS nel 2018), mirata alla produzione di massa additiva nel settore automobilistico, l’azienda ha fissato il 2021 come data per la commercializzazione completa della piattaforma Metal Jet. Da quel momento in poi, il 2021 è diventato la data individuata per tutti gli attori del segmento per finalizzare le proprie strategie e introdurre i propri sistemi. La pandemia lo ha riportato indietro di un anno, con il 2022 ora identificato da HP come l’anno target per il lancio. Ramon Pastor, Global Head e General Manager di HP (3D Metals) ha confermato a 3dpbm che il lancio commerciale completo di Metal Jet è previsto per la fine del 2022, dopo la prossima estate. “Ora abbiamo 20 sistemi presso i clienti e abbiamo accumulato un’esperienza significativa con l’intero flusso di lavoro Metal Jet: Mr. Pastor ha aggiunto: continueremo a sostenerli durante la pianificazione delle attività durante tutto l’anno in preparazione del lancio. Prevediamo che Metal Jet sarà un disgregatore ancora più grande di MultiJet Fusion per applicazioni di alto valore, e con ciò intendiamo non solo parti ad alto costo, ma parti che possono trarre vantaggio in modo significativo in termini di economicità tramite la produzione di massa additiva”.

Il risultato di questo ritardo è che con diversi contendenti per il mercato del binder jetting metallico, c’era solo una società di binder jetting metallico puro a Formnext: il leader di mercato passato e attuale ExOne, che ora fa parte del gruppo di società Desktop Metal. Anche ExOne, avviando e consolidando la propria attività di produzione di metalli AM con annunci prima e durante lo spettacolo (tra cui Schunk e la zecca di Pressburg in Slovacchia), ha scelto di evidenziare le applicazioni di fusione dei metalli più consolidate attraverso la sua attività di binder jetting di sabbia nello show floor . Una parte in magnesio prodotta tramite fusione additiva dall’azienda francese Ventana è stata particolarmente impressionante.

La nuova società madre ed ex concorrente di ExOne, Desktop Metal, non ha esposto direttamente a Formnext 2021, sebbene la società abbia annunciato una nuova importante acquisizione, Meta Additive, durante l’evento. Dopo aver preso in giro la sua nuova tecnologia a binder jetting metallico con un video pre-Formnext , Ricoh ha anche scelto un profilo basso, portando solo alcune parti in alluminio al suo stand e probabilmente puntando al prossimo anno per una visualizzazione completa del suo nuovo sistema attualmente in sviluppo. GE ha scelto una presenza di profilo ancora più basso, sostituendo il solito stand a due piani con una presenza più piccola e concreta.

Destinato al successo

Quindi il binder jetting metallico arriverà l’anno prossimo, probabilmente all’IMTS, il luogo in cui è iniziato (almeno per HP). IMTS è anche lo spettacolo che lancerà il conto alla rovescia verso Formnext USA nel 2025. Sebbene non fossero presenti sistemi di getto di leganti di produzione oltre a ExOne, diverse startup hanno presentato solidi progressi in simili e potenzialmente anche più avanzati sistemi legati al metallo. /tecnologie di produzione a getto d’inchiostro. Uno di questi è Xjet, che sembra essere finalmente pronto per lanciare commercialmente la produzione di parti in acciaio 316 sul suo esclusivo sistema NanoNarticle Jetting (NPJ) in metallo. Mentre il sistema è in fase di sviluppo da un po’, XJet ci ha mostrato alcune parti ad alta definizione accurate e complesse presso il suo stand. Un’altra azienda interessante che sviluppa una tecnologia per la produzione di metalli legati è Tritone, anch’essa israeliana come XJet. L’azienda ha ora lanciato una macchina di fascia media, la Tritone DIM , destinata a produttori di beni di consumo ed elettronica di consumo, agenzie di servizi, dipartimenti di ricerca e sviluppo e istruzione.

Oltre a questi sistemi industriali con grandi ambizioni, l’intuizione più immediatamente rilevante emersa dallo showfloor di Formnext è che l’estrusione di materiale metallico legato è un processo solido, efficace, pratico e conveniente con i produttori di sistemi di estrusione di filamenti termoplastici standard di buona qualità che ora presentano sistemi e flussi di lavoro ottimizzato per la produzione di metalli, con ottimi risultati. I più interessanti visti a Formnext sono stati Raise 3D e BCN 3D. Raise 3D ha presentato il nuovo sistema Raise3D MetalFuse, un ecosistema interno end-to-end completamente integrato per la stampa 3D in metallo, mentre BCN 3D ha presentato il nuovo Metal Pack per la sua linea di stampanti 3D della serie Epsilon.

Tutte queste macchine utilizzano BASF Ultrafuse Metal Filaments di Forward AM (marchio di materiali di stampa 3D BASF) e il gigante della plastica, il primo fornitore terzo di materiali in filamenti metallici legati, potrebbe emergere come il più grande vincitore di questo nuovo sviluppo del mercato. Tra i pionieri della tecnologia di estrusione del metallo legato, la presenza di nuovi concorrenti potrebbe non essere un grosso problema per Desktop Metal, poiché l’azienda ha sempre considerato la sua tecnologia di stampa del metallo legato come transitoria e complementare alle sue aspirazioni di getto di legante metallico di produzione. Markforged, d’altra parte, potrebbe uscire dalla parte perdente, poiché la sua attività di AM in metallo avrebbe dovuto diventare più grande della sua attività di compositi a fibra continua, ma finora ha ottenuto un riconoscimento inferiore rispetto alla sua attività di compositi sulla scena globale.

In che direzione sta andando il PBF in metallo?

Potrebbe essere strano arrivare a PBF così tardi nella nostra recensione di Formnext 2021, ma questa tecnologia sta vivendo una fase di transizione che probabilmente definirà il suo futuro. Prima di tutto, nessuno dubita che il metallo PBF sarà la tecnologia dominante dell’AM in metallo per almeno alcuni anni a venire. Inoltre, i tradizionali leader di mercato, EOS, 3D Systems, SLM Solutions, Renishaw e GE (tramite Concept Laser e Arcam) rimarranno le aziende leader per il prossimo futuro, anche se nessuna di queste aziende ha fatto annunci importanti o presentato innovazioni altamente dirompenti a Formnext . Tutti si sono concentrati principalmente sull’ottimizzazione delle architetture e dei flussi di lavoro dei sistemi attuali, mirando a progressi progressivi e graduali nella produzione e nel throughput. Ad esempio, Renishaw ha introdotto due nuovi sistemi basati su RenAM 500 mentre 3D Systems ha ampliato il suo portafoglio Direct Metal Printing (DMP) con il lancio di DMP Flex 350 Dual e DMP Factory 350 Dual . Entrambi i sistemi sono dotati di due laser per tempi di costruzione più rapidi (fino al 50% più veloci) e costi di produzione inferiori.

Le più grandi storie dal piano Formenxt, tuttavia, sono arrivate da alcune delle società più recenti, sfidando i giocatori tradizionali per il dominio del mercato. Hanno seguito strategie molto diverse e provengono da diverse parti del mondo. Il primo, di Additive Industries, è totalmente focalizzato sull’ottimizzazione del flusso di lavoro. L’azienda olandese sta entrando in una nuova fase di crescita con il nuovo MetalFABG2, che integra una serie di aggiornamenti che portano davvero la tecnologia di Additive Industries ad un altro livello. Come spiega l’azienda, la nuova serie di sistemi ha oltre 150 aggiornamenti, tra cui flusso di gas ottimizzato, gestione del calore ottimizzata, parametri di processo aggiornati e misurazioni della qualità del raggio. La nuova serie, che offre una produttività significativamente più elevata, è disponibile in tre versioni – Core, Automation e Continuous Production – per soddisfare le diverse esigenze dei clienti.

Velo3D, con sede negli Stati Uniti, adotta un approccio diametralmente diverso, concentrandosi interamente sull’ottimizzazione del processo di costruzione. L’azienda ha anche ampliato la sua presenza europea per supportare i suoi sforzi di crescita nella regione, che ora vede come un mercato chiave per la crescita futura. L’espansione include l’apertura di un centro tecnico ad Augsburg, in Germania, dove verranno assemblati e dimostrati i sistemi Sapphire di Velo3D, oltre a fornire la prima soluzione di produzione end-to-end a Schoeller-Bleckmann Oilfield (SBO) Technology, un contratto europeo produttore specializzato nella produzione di parti metalliche di alto valore per l’industria petrolifera e del gas.

TRUMPF sta anche emergendo come uno dei principali attori nell’AM di metallo, sia a letto di polvere che alimentato a polvere. Mentre TRUMPF difficilmente può essere descritto come un nuovo attore nell’AM metallurgico, l’azienda è rientrata nel mercato solo negli ultimi anni e da allora è stata molto attiva nella costruzione del proprio mercato, emergendo come una delle aziende più serie e innovative. A Formnext TRUMPF si è concentrato sul rendere la sua tecnologia più affidabile e accessibile con diversi annunci nel settore dell’innovazione di software e sensori.

Infine, EPlus3D sta rapidamente emergendo come la più seria azienda cinese destinata a costruire la propria presenza nel mercato europeo. L’azienda ha stabilito una presenza europea vicino a Stoccarda, strategicamente situata vicino al quartier generale Mercedes Benz e al quartier generale europeo del suo ex partner SHINING3D. Nonostante i limiti di viaggio, il team Eplus3D era presente allo show floor di Formnext per presentare la sua gamma completa di macchine, forse la più grande di qualsiasi azienda di hardware PBF in metallo.

Un altro aspetto rilevante da non sottovalutare è che, mentre GE ha scelto un profilo basso sia per le sue attività L-PBF che EB-PBF, sono emerse tre nuove società EBM con la loro più grande presenza Formnext di sempre. JEOL, la guarigione dal Giappone, insieme a Freemelt (dalla Svezia) e Wayland Additive dal Regno Unito, sembra ora pronta per entrare nel mercato e sfidare l’attuale monopolio di GE (Arcam). Questa sembra una necessaria iniezione di nuovo entusiasmo nel segmento EBM, stimolando GE e Arcam a diventare leader di un mercato in crescita piuttosto che i suoi unici proprietari.

Dal letto di polvere all’alimentazione a filo

Anche il segmento DED metal – powder and wire fed – e, in generale, il segmento AM metal di grande formato (comprese le tecnologie di consolidamento dei metalli) sta vivendo una fase di vivace crescita e innovazione, con alcuni operatori di mercato che cercano di sottrarre business alle polveri segmento letto e altri che cercano di espandere AM in nuove applicazioni di produzione che non è possibile coprire con i sistemi PBF convenzionali. Mentre aziende come TRUMPF e DMG Mori rimarranno i leader in questo settore, stanno emergendo alcune altre startup con molte idee e strategie aggressive di sviluppo del mercato.

In particolare, abbiamo parlato con Meltio dell’ambiziosa strategia dell’azienda di costruire fabbriche con centinaia di sistemi più convenienti (sotto i 100.000 euro), lavorando con filo metallico ultra-economico per diventare il leader nella produzione di massa di metalli in pochi anni. Abbiamo anche avuto l’opportunità di incontrare il team di MX3D, una delle aziende più creative e innovative nella tecnologia WAAM, che recentemente è entrata nel mercato con un prodotto hardware, la stampante metallica M1 Robotic, per la prima volta in mostra sul Formnext esposizione. Nel segmento di consolidamento, con gli attuali leader in AM a spruzzo freddo, le società australiane SPEE3D e Titomic, impossibilitate a recarsi in Germania, abbiamo avuto l’opportunità di incontrare il team di Impact Innovation, un’azienda europea che lavora su hardware AM in metallo a spruzzo freddo.

 

 

Una società, in particolare, sembra destinata a capitalizzare e contribuire a far avanzare le opportunità aperte dalla crescita delle aziende DED metalliche: Hexagon. La sua divisione Manufacturing Intelligence mira a costruire un ecosistema di produzione additiva (AM) flessibile e aperto per aiutare a superare le complessità nei processi di stampa 3D e ha avviato una serie di collaborazioni con aziende DED in metallo, tra cui Sciaky, pro-beam, DM3D, Gefertec e Meltio. L’obiettivo comune del partner è supportare i clienti nella creazione efficace dei flussi di lavoro di sviluppo e produzione dei prodotti. In questo sforzo, Hexagon sta seguendo le orme di Siemens Digital Industries, che ha iniziato a costruire una rete di aziende AM, tra cui diverse aziende DED, alcuni anni fa.

Perché i materiali metallici sono importanti

Anche se il segmento PBF in metallo vacilla per il rallentamento dell’aviazione, il mercato AM in metallo, in generale, è chiaramente in espansione in termini di numero di operatori e capacità di rendimento dei sistemi coinvolti. Con l’aumento del consumo di materiale, su polveri di diverse dimensioni e fili metallici, le aziende di materiali metallici ora possono finalmente raccogliere i frutti dei loro investimenti. Nessuno più di Sandvik, che sta emergendo come leader europeo – forse presto a livello mondiale – nelle polveri AM metalliche, in particolare per molti diversi tipi di acciaio (che sono il core business dell’azienda).

Nessuna azienda ha fatto così tanti investimenti nello sviluppo di AM di recente, con il coinvolgimento diretto di Sandvik nei principali fornitori di servizi AM in metallo BEAMIT e 3T Additive Manufacturing. A Formenxt abbiamo incontrato Mikael Schuisky, VP e Head of Business Unit Additive Manufacturing, e Pasi Kangas, VP e CTO, Sandvik Additive Manufacturing per discutere degli ultimi sviluppi. Mentre la notizia più grande è che Sandvik ha ulteriormente ampliato le sue capacità di produzione con altri due atomizzatori nel sito del Regno Unito, la cosa più impressionante è l’ampiezza della conoscenza dell’azienda nella produzione di polveri metalliche, che copre tutte le dimensioni, dal PBF, al DED, al getto di legante. Infatti, mentre il suo attuale focus è fermamente sugli acciai Osprey Super Duplex per PBF, Sandvik si sta preparando per il binder jetting e sta già effettuando la produzione di binder jetting (tramite i sistemi ExOne) su alcune impressionanti parti in metallo duro.

Formnext ha visto la partecipazione di un grandissimo numero di operatori del mercato delle polveri metalliche di tutte le dimensioni, da Carpenter (che era probabilmente il più grande fino alla recente riorganizzazione strutturale) a Oerlikon (abbiamo approfondito le ultime realizzazioni dell’azienda svizzera nel nostro recente eBook Metal AM con le informazioni raccolte durante il recente evento AMTC). Interessante la storia principale che emerge dallo stand Oerlikon, oltre alla bellissima bici Urwahn, è relativo alla nuova lega ad alta entropia (AlxCrFe2Ni2) che è stata sviluppata come alternativa agli acciai inossidabili super duplex (DSS) e ha proprietà di resistenza e resistenza alla corrosione comparabili. Altri materiali e prodotti molto interessanti sono stati gli esperti di alluminio Equispheres e Tekna e gli esperti di metalli refrattari HC Hafner. Abbiamo anche avuto l’opportunità di incontrare Aubert & Duval, un’altra grande azienda di materiali metallici, specializzata in superleghe di nichel e che offre polveri metalliche per tutte le principali tecnologie (a base di PBF, DED e jetting) con il marchio Pearl Micro.

Oltre i metalli: la ceramica

A Formnext il mercato della ceramica tecnica AM ha confermato di rimanere un segmento di nicchia costruito per affrontare (e affrontare) sfide estreme. ciò non dovrebbe sorprendere, poiché questi materiali vengono utilizzati per applicazioni in cui nient’altro funziona. Il segmento ha un chiaro leader, l’azienda austriaca Lithoz, che è l’unica azienda che lavora per espandere e massificare veramente l’AM ceramico anche al di là delle applicazioni più avanzate. Altri attori leader come ExOne e XJet sono ora più interessati a costruire le loro attività in metallo, mentre voxeljet si concentra sulla stampa 3D di sabbia e polimeri ad alta velocità.

I pionieri dell’estrusione di materiali ceramici legati come Nanoe e Xerion (e persino Tritone) stanno attivamente aumentando le loro capacità ceramiche, con Nanoe, in particolare, che espande la sua struttura per raddoppiare il suo volume di produzione al fine di tenere il passo con la crescente domanda per la sua ceramica e metallo 3D materiali di stampa. A tal fine, la struttura dell’azienda includerà non solo un impianto per la produzione di materiali, ma anche un centro dimostrativo per i clienti e una tipografia.

DCeram, il pioniere tecnologico dell’AM ceramico, dotato di alcuni dei sistemi AM ceramici più avanzati e industrializzati al mondo, continua a concentrarsi sulla costruzione del proprio core network industriale, supportato dal Gruppo Sinto in termini di sicurezza finanziaria e forza strutturale. La visualizzazione delle parti e le capacità di produzione di 3DCeram sono sempre impressionanti.

 

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Research 2021
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Davide Sher

Sono un giornalista professionista iscritto all'ODG dal 2002 e mi sono sempre occupato di comunicazione trade. Per 10 anni ho redatto una testata dedicata al mercato dei videogiochi e successivamente ho partecipato alla creazione del primo iPad magazine dedicato all'elettronica di consumo. Dal 2012, mi occupo esclusivamente di stampa 3D/manifattura additiva, che vedo come la più affascinante e reale delle tecnologie oggi agli albori ma che plasmeranno il nostro futuro. Ho fondato Replicatore.it nel 2013 e ho scritto come blogger per diversi siti internazionali. Nel 2016 ho fondato la mia società 3dpbm (www.3dpbm.com), con base a Londra, che offre servizi di supporto alle aziende che vogliono comunicare, sia in Italia che nel mondo, i loro prodotti legati alla manifattura additiva. Oggi pubblichiamo diverse testate internazionali tra cui 3D Printing Media Network (il nostro sito editoriale internazionale), 3D Printing Business Directory (la più grande directory al mondo di aziende legate alla stampa 3D), Replicatore.it, Replicador.es e 3D Printing Media Network Chinese Version.

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