Un nuovo rapporto pubblicato dall’Ufficio europeo dei brevetti (EPO) mostra che l’innovazione nella produzione additiva, nota anche come stampa 3D, ha registrato un boom negli ultimi dieci anni. Lo studio scaricabile gratuitamente, intitolato Innovation Trends in Additive Manufacturing, rileva che tra il 2013 e il 2020, le famiglie di brevetti internazionali nelle tecnologie di stampa 3D sono cresciute a un tasso medio annuo del 26,3% – quasi otto volte più veloce rispetto a tutti i campi tecnologici combinati nello stesso periodo (3,3%).
Anche il mercato della stampa 3D è diventato più diversificato. Mentre in precedenza i principali attori erano aziende di ingegneria affermate, ora stanno emergendo anche molte start-up e aziende specializzate nella produzione additiva. In totale, dal 2001 sono state depositate in tutto il mondo più di 50.000 famiglie di brevetti internazionali (IPF) per le tecnologie di stampa 3D. Un IPF rappresenta un’invenzione significativa per la quale sono state depositate domande di brevetto per due o più paesi in tutto il mondo.
“Con questo studio, stiamo adottando una prospettiva globale sulla rivoluzione della stampa 3D utilizzando i dati dei brevetti internazionali per riferire sulla portata e sulle implicazioni di questa tendenza tecnologica”, ha affermato il presidente dell’EPO António Campinos. “L’Europa si è assicurata quattro dei primi dieci posti per gli istituti di ricerca nell’innovazione della produzione additiva. Ciò fa ben sperare per il futuro poiché il progresso tecnico in questo campo spesso deriva dalla ricerca all’avanguardia di queste istituzioni”.
Aziende statunitensi, tedesche e giapponesi in prima linea
L’Europa e gli Stati Uniti sono in testa alla corsa globale per l’innovazione della stampa 3D. Gli Stati Uniti occupano il primo posto, con il 39,8% di tutti gli IPF relativi alla produzione additiva tra il 2001 e il 2020. L’Europa (39 Stati membri dell’EPO) segue da vicino con una quota del 32,9%. Insieme, queste regioni rappresentano quasi i tre quarti dell’innovazione mondiale nella stampa 3D. Il Giappone rappresenta il 13,9% di tutti gli IPF di stampa 3D, mentre la Cina e la Corea del Sud rispettivamente il 3,7% e il 3,1%. In Europa, la Germania è emersa come il leader indiscusso, rappresentando il 41% della quota europea, mentre la Francia è al secondo posto con il 12%.
Le aziende statunitensi, europee e giapponesi figurano tutte tra i primi 20 richiedenti di brevetti sulla produzione additiva, con le prime tre che sono General Electric, Raytheon Technologies e HP. Siemens, in quarta posizione, è il player più forte in Europa, con quasi 1.000 IPF. Sebbene l’elenco delle migliori aziende sia dominato da grandi società di ingegneria in una serie di settori, l’ecosistema di innovazione della produzione additiva è costituito da diverse aziende specializzate nella stampa 3D e da una vivace scena di start-up, come evidenziato dalla varietà di entità più piccole osservate nelle statistiche dell’EPO.
Il ruolo della ricerca
Anche le università e gli enti pubblici di ricerca (PRO) contribuiscono in modo significativo all’innovazione della stampa 3D. Circa il 12% degli IPF relativi alla stampa 3D sono stati presentati da università o professionisti, ovvero quasi il doppio della loro quota tipica (7%). Un IPF su tre associato allo sviluppo di biomateriali e un IPF su due per la stampa 3D di organi e tessuti artificiali proviene da un’università o da una PRO.
Tra le prime dieci università, PRO o ospedali, cinque si trovano negli Stati Uniti. Ma il leader indiscusso è la Fraunhofer Gesellschaft tedesca, con 221 IPF. L’ITRI di Taiwan è l’unica organizzazione asiatica a entrare nella top 10, che comprende anche due istituti di ricerca francesi (CNRS e CEA) e l’olandese TNO.
Sconvolgere una varietà di settori industriali
La produzione additiva rimuove le tradizionali restrizioni tecniche al processo di produzione industriale, riduce gli sprechi e apre la strada alla personalizzazione di massa. Non più una tecnologia di nicchia, sta trasformando la produzione in un numero sempre maggiore di settori. Dal 2010, i settori sanitario, medico e dei trasporti hanno attirato la maggior parte delle applicazioni di stampa 3D. Tuttavia, con lo sviluppo della tecnologia di stampa 3D per una crescente varietà di materiali, come plastica, metalli, ceramica e persino celle organiche, la rapida crescita delle applicazioni di produzione additiva è stata osservata anche nei settori degli utensili, dell’energia, della moda, dell’elettronica, dell’edilizia e dell’edilizia. anche il settore alimentare.
Circa un quinto di tutti gli IPF pubblicati tra il 2001 e il 2020 riguarda il settore medico-sanitario (totale 10.000 IPF). La produzione additiva è particolarmente adatta per impianti e modelli anatomici specifici per il paziente. La presenza superiore alla media di università, PRO e ospedali tra i richiedenti di brevetti si spiega principalmente con i progressi nelle applicazioni mediche per la stampa 3D. Nei trasporti, il secondo settore più grande, la produzione additiva può essere utilizzata per migliorare lo sviluppo del prodotto e la produzione in serie, con oltre 7.000 IPF registrati negli ultimi dieci anni.
Basandosi sui dati sui brevetti, la ricerca dell’EPO offre informazioni preliminari sui potenziali usi futuri della stampa 3D. Poiché i brevetti vengono depositati mesi o addirittura anni prima che qualsiasi prodotto appaia sul mercato, le informazioni sui brevetti possono segnalare la direzione che stanno prendendo le tecnologie. Questo rapporto mostra quanto sia vitale la stampa 3D per promuovere l’innovazione e la sostenibilità in tutti i settori mondiali. Fa seguito alla pubblicazione del primo rapporto dell’EPO sui brevetti e sulla stampa 3D nel luglio 2020, incentrato esclusivamente sui brevetti europei.
