Entrevista con el experto:Scott Dunham, de SmarTech Analysis, sobre el futuro de la impresión 3D en metal, las oficinas de servicios y el mercado de materiales AM [Segunda parte]

Esta es la segunda parte de nuestra entrevista en dos partes con Scott Dunham. Mira la primera parte de nuestra entrevista aquí .

La impresión 3D de metal ha sido un gran tema de conversación en los últimos años, con varias empresas entrando en el ring. ¿Cuánto más crecimiento seguirá viendo el mercado de la impresión 3D de metal en el futuro?

Cuando se trata de impresión 3D de metal, acabamos de rayar la superficie, y el hardware definitivamente es la parte más importante.

Puede sacar algunas conclusiones interesantes sobre el mercado si observa el tamaño de los mercados de hardware, materiales, servicios de producción y software:esas son las cuatro áreas de la cadena de valor en las que se centra SmarTech. Cuando observa cómo se relacionan entre sí en el lado del metal, puede sacar algunas conclusiones sobre la madurez de la tecnología.

Cuando la inversión en hardware es el área más grande, eso generalmente significa que la tecnología aún se encuentra en una etapa temprana.

Las empresas están interesadas en comprar la última y más reciente evolución de una máquina, o tal vez la última y más grande, como los nuevos procesos de metales emergentes, para que puedan comprender cuáles son las capacidades reales. No quieren perderse y enganchar su caballo, por así decirlo, a la tecnología incorrecta o al proceso incorrecto.

A medida que la industria madura, verá, por supuesto, mucho más énfasis en los materiales, porque las tasas de utilización de las impresoras 3D idealmente han aumentado para soportar una fabricación de mayor volumen y un uso en serie más regular, no tanto. gran parte de la producción única y de bajo volumen. Pero no quiero colocar piezas de bajo volumen o únicas en la categoría incorrecta, porque siguen siendo increíblemente valiosas para la fabricación.

Todavía hay una gran cantidad de oportunidades para AM. Compare las tecnologías de aditivos con algunas otras tecnologías tradicionales, como las tecnologías de mecanizado o fresado. Estos últimos también están controlados digitalmente y, por lo tanto, todo el interés en la fabricación digital podría satisfacerse también mediante tecnologías sustractivas.

Al observar la cantidad de fresadoras vendidas en todo el mundo, los sistemas AM son apenas una señal en el radar en comparación con la cantidad de fresadoras que se venden. Pero eso no quiere decir que esos dos siempre estarán compitiendo entre sí, porque esa no es necesariamente la forma correcta de ver las cosas. Mírelo como un indicador de crecimiento. Solo quedan cantidades masivas de crecimiento en el lado de metal AM.

Hablemos del informe reciente de SmarTech sobre el mercado de oficinas de servicios. ¿Qué papel jugarán las oficinas de servicios en los próximos años, especialmente a medida que las empresas están comenzando a adoptar las tecnologías internamente? ¿Crees que debería haber un cambio hacia los servicios de impresión 3D en metal?

Desde una perspectiva metalúrgica, las tecnologías de impresión 3D de metal, en particular la fusión en lecho de polvo, son muy complejas:difícil de optimizar y volverse repetible. Es por eso que creemos que las oficinas de servicios deben poder convertirse en un área de experiencia subcontratada para la fabricación aditiva de metales.

La mayoría de las empresas que adoptan internamente estas tecnologías de impresión 3D de metal probablemente hayan pasado al menos cinco años trabajando con las tecnologías internamente tratando de comprenderlas a un nivel muy técnico. Han estado analizando cómo pueden lograr el mejor rendimiento y repetibilidad posibles, aumentando los requisitos de posprocesamiento.

Sin embargo, hay muchas empresas que quieren utilizar AM, pero la barrera de entrada es bastante alta. No quieren gastar todo ese tiempo y energía, convirtiéndose ellos mismos en expertos en la empresa. Prefieren tener un poco más de una solución tipo plug-and-play.

E incluso a medida que más empresas traen tecnologías internamente, es posible que no lo hagan todo internamente. Es posible que no traigan todo el procesamiento posterior, la certificación y la calificación internamente. El hecho de que tengan una impresora 3D no significa necesariamente que no necesiten un socio. Eso es realmente lo que será importante durante los próximos años.

Idealmente, los proveedores de servicios pueden proporcionar toda esa experiencia de una manera subcontratada y salvar a alguien que no es un usuario avanzado de la fabricación aditiva de metales durante todos esos años y toda esa inversión, para que puedan adoptar y beneficiarse de la tecnología más rápido.

Esta experiencia subcontratada será un elemento muy importante del mercado de oficinas de servicios, especialmente en el lado del metal, durante muchos años por venir. No es tan cierto en el lado de los polímeros, pero creo que podría serlo cada vez más en el futuro.

También habrá una afluencia gradual de nuevos usuarios de AM de diferentes industrias a lo largo del tiempo. La industria aeroespacial podría ser bastante rápida en utilizar proveedores de servicios menos de la manera que describí, porque muchas de esas empresas han invertido en la tecnología para convertirse en un usuario avanzado. Pero eso es solo porque se están enfocando en gran medida en un proceso.

Sin embargo, existen muchos procesos de metales diferentes, algunos de los cuales aún no se comprenden muy bien o están bien probados y probados. Así que todavía existe una oportunidad para que los proveedores de servicios aprovechen eso.

Vemos que un número cada vez mayor de empresas que no pertenecen a la industria de la fabricación comienzan a ingresar al mercado. Uno de los ejemplos en los que estoy pensando es Xerox y su adquisición de Vader Systems. ¿Crees que esta es una tendencia que continuará en el futuro?

Esa es una pregunta interesante.

De acuerdo con lo que sabemos hoy, personalmente no estoy muy entusiasmado con Xerox y sus clientes potenciales, aunque es cierto que no han publicado mucha información específica.

Sin embargo, creo que esta tendencia probablemente continuará. Desde que me involucré por primera vez en la impresión 2D hace ocho años, empresas como Canon y Epson han dicho que han estado desarrollando o tenían algún interés en desarrollar un proceso aditivo. Tal vez ahora estén llegando a conclusiones diferentes, pero eventualmente, creo que habrá muchas más empresas grandes que intentarán encontrar un nicho.

No creo que todos tengan éxito, eso es seguro. Pero las adquisiciones definitivamente continuarán. No me sorprendería ver que algunas de las empresas más grandes de la industria en la actualidad finalmente se conviertan en empresas mucho más grandes en el futuro.

¿Existe alguna información clave sobre el mercado de materiales de AM que pueda compartir?

Una cosa que estoy un poco cansado de escuchar en la industria es la idea de que los materiales abiertos son la respuesta a todos los problemas que tiene actualmente la impresión 3D. Eso no quiere decir que los materiales abiertos sean algo malo. Pero estoy cansado de verlo presentado como el principal problema que tiene la industria de la impresión 3D.

Si fuera tan simple como darles a sus clientes acceso a los parámetros de la impresora para que puedan desarrollar materiales por su cuenta, ya no tendríamos ningún problema. Además, existen consideraciones comerciales de las que a todo el mundo le gusta hablar de que desea ganar dinero con los materiales y, por lo tanto, algunas empresas quieren monopolizar el espacio material.

En realidad, un concepto de materiales abiertos implica que sus clientes asuman todos los costos, o la mayoría de los costos, de jugar con los parámetros de la máquina y luego desarrollar materiales que están optimizados para conjuntos de parámetros específicos.

En última instancia, si tiene una aplicación realmente buena en mente y desea desarrollar un material específicamente para esa aplicación, esa es la ruta que debe tomar. Es un proceso largo y muy caro.

La alternativa, o el extremo opuesto de ese espectro, es cuando solo desea integrar la fabricación aditiva porque ya sabe que beneficiaría su caso de uso específico. Existe un material que está disponible hoy en día de cualquier número de proveedores de AM y solo desea utilizar ese material y desea obtener los mejores resultados más repetibles lo más rápido posible.

En este caso, utilizaría una máquina que tenga un material precalificado que se adapte a sus necesidades. Significa que el fabricante de la máquina se ha tomado el tiempo para desarrollar y definir los parámetros del proceso, la evolución y los conjuntos de materiales que se ajustan a ese perfil para su máquina, de modo que el cliente obtenga la mejor experiencia sin intervención posible.

Los materiales abiertos no son la clave porque en todas las tecnologías, existe un alcance bastante limitado de materiales con los que puede imprimir hoy. Y si fuera tan simple como arrojar un material en una impresora y presionar un botón de impresión si abriera los parámetros, entonces todos lo habrían hecho a estas alturas.

Además, sigo viendo que el alcance de los materiales en la impresión 3D es la principal barrera para su adopción. Al final del día, en realidad son las impresoras 3D las que definen qué conjuntos de materiales se pueden usar en esa máquina porque las impresoras determinan cosas como la temperatura de funcionamiento, la distribución del material y otros parámetros.

No todos los materiales van a funcionar en todas las impresoras. Así que, en realidad, el hardware es el área de desarrollo más importante, no necesariamente los materiales en el vacío. Tiene que trabajar en conjunto entre sí, pero el hardware es lo que establece los parámetros que permiten procesar el material.

¿Qué piensa sobre el papel del software en la impresión 3D?

El software es especialmente importante. Casi no se habla, pero durante mucho tiempo el software ha sido uno de los mayores puntos débiles de la industria.

La industria que proviene de la herencia de la creación rápida de prototipos donde el software es mucho menos importante en ese caso de uso. Cuando sus requisitos para las propiedades de una pieza son bajos, los requisitos de los casos de uso reales de los propios sistemas de impresión, desde el punto de vista de la integración, también son bajos. Por lo tanto, tiene sentido que el software siempre haya sido un flujo de trabajo tan confuso y descuidado.

A medida que la industria avanza hacia la fabricación, el software ahora está tomando una gran parte del foco de atención.

Hay dos áreas que el software debe resolver o ayudar a resolver . Una es la necesidad de soluciones de impresión 3D más automatizadas. No se trata solo de integrar la robótica en impresoras 3D con automatización física. La automatización del software también será una gran parte de esto.

El software de diseño generativo será muy importante en la industria. La razón de esto es que el diseño para la fabricación aditiva es un desafío. No es algo en lo que mucha gente esté realmente bien capacitada, aunque eso está cambiando. La tecnología de diseño generativo permite diseños que imitan la naturaleza y los humanos no son tan buenos para hacer eso.

El software de monitorización de procesos in situ y de simulación también es una gran pieza del rompecabezas. Cuando combina todas esas cosas, tiene un diseño y simulación generados en la parte frontal y elementos in situ para el monitoreo del proceso durante la impresión, obtiene un paquete de garantía de calidad excelente. La garantía de calidad es lo que muchas industrias quieren que los aditivos puedan acelerar y simplificar el proceso de certificación de piezas.

Si podemos ayudar a darnos cuenta de eso, como podemos hacer con el mecanizado y otros procesos, será un gran paso adelante.

El software de flujo de trabajo tampoco puede ser subestimado. La fabricación aditiva tiene un flujo de trabajo largo y complejo, por lo que automatizar diferentes áreas, de un extremo a otro, será realmente importante.

¿Cómo cree que evolucionará la industria en los próximos cinco años?

Una cosa que veremos es la próxima era de cambios competitivos importantes, ya sea que se trate de fusiones y adquisiciones de empresas importantes, o si será una situación competitiva más seria.

Hay muchas empresas que han establecido una participación lo suficientemente decente en la industria como para intentar seguir adelante en este momento. Pero no podrán mantenerse a la vanguardia con lo que la industria va a requerir en el futuro. Esa predicción se basa en mi reciente enfoque en la industria dental, pero creo que es cierto en otras áreas.

Esto es especialmente relevante para el mercado de la impresión 3D en metal, donde históricamente ha habido mucha cooperación y un sentimiento generalizado de que el interés del mercado es "lo suficientemente grande" para dar cabida a todos los jugadores. Creo que en los próximos años veremos un caos mucho más competitivo como resultado de un campo bastante abarrotado.

No todas las empresas que se han sumado durante los últimos años de auge de crecimiento estarán a la vanguardia en cosas como la automatización de máquinas y el aseguramiento de la calidad, los aumentos de productividad y la capacidad de brindar capacitación y servicios de consultoría en un nivel que requiere la industria. Parte de esto será impulsado por nuevas ofertas técnicas que entrarán en juego y que exprimirán también las tecnologías existentes.

Mi segunda predicción es que la especialización de las máquinas aumentará. Veremos cada vez más empresas desarrollar máquinas diseñadas para un propósito más especializado:impresión de materiales específicos que requieren parámetros de procesamiento más exclusivos, o arquitecturas de máquinas / procesos de impresión que se desarrollan en torno a un conjunto específico de aplicaciones.

Un ejemplo de esto es que EOS actualmente tiene una pequeña división internamente para la oferta de sistemas personalizados a clientes específicos, y planean desarrollar esto en una oferta más amplia en el futuro.

No creo que esto llegue a dominar la industria, y no habrá soluciones más flexibles como las que tenemos hoy en día. Pero creo que esta tendencia seguirá fortaleciéndose en el futuro.

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