Rola 3-druku D na dzisiejszym rynku metali jest dość niewielka. Jednak produkcja przyrostowa może zaoferować duże korzyści, jeśli pokona się kilka wyzwań.
Obecnie 3-druk D stanowi bardzo małą część przemysłu metalowego, ale szybko się rozwija i szacuje się, że w latach 2030–2035 rynek ten będzie wart aż 10 miliardów dolarów. Już teraz wiele sektorów opieki zdrowotnej i lotnictwa firmy przyjęły tę technologię. Niektórzy prowadzą programy pilotażowe, aby zobaczyć, jak 3-drukowanie metali D może pomóc w ich działalności, podczas gdy inni korzystają z 3-drukarek D do samodzielnego wytwarzania prototypów metali.
Oczekujemy, że obecne eksperymenty na małą skalę przejdą na szerszą skalę w przemyśle w ciągu najbliższych pięciu do dziesięciu lat, szczególnie w górnej części rynku metali. Dzięki znacznemu obniżeniu kosztów produkcji i czasu realizacji różnych części metalowych, 3-druk D może zmienić strukturę branży.
Główne zalety druku 3-D to krótszy łańcuch wartości, redukcja kosztów i czasu poprzez eliminację etapów montażu, większa swoboda dostosowywania i projektowania oraz minimalna ilość odpadów. Jednak przed technologią nadal stoją poważne wyzwania, które należy przezwyciężyć. Należą do nich wysokie koszty proszków metali i drukarek 3-D do produkcji na dużą skalę, a także znaczne ograniczenia dotyczące wymiarów drukowanych części. Ponadto większość drukarzy nie może mieszać materiałów w jednym elemencie. Jednakże działania badawczo-rozwojowe prowadzone przez korporacje i naukowców szybko eliminują te ograniczenia.
Gracze z branży mogą wejść na ten obiecujący rynek na kilka sposobów: produkcja proszku, produkty końcowe do druku 3-D, serwisowanie drukarek 3-D i produkcja 3-drukarek D. Być może największą szansą dla łańcucha wartości metali jest wytwarzanie wysokowydajnych proszków metali lub innowacyjnych produktów o ulepszonych właściwościach. W miarę upowszechniania się technologii oczekujemy, że producenci proszków i twórcy projektów produktów będą mieli największą władzę w łańcuchu wartości, przy czym ci, którzy znajdują się pośrodku, będą coraz bardziej ograniczani.
W czasach dużej zmienności cen surowców producenci metali z dużym zainteresowaniem przyglądają się 3-drukowi D – i nie bez powodu. Dzięki znacznemu obniżeniu kosztów produkcji i czasu realizacji różnych części metalowych, 3-druk D może przekształcić łańcuch wartości w produkcji metali i zmienić dynamikę mocy branży.
Technologia ta, polegająca na nakładaniu warstw, a nie eliminowaniu materiału w celu uzyskania kształtu (stąd nazywana jest również produkcją przyrostową), ma kilka ważnych zalet. Po pierwsze, wymaga tylko trzech głównych etapów: produkcji metalu, produkcji proszku i drukowania produktu (z pewnymi wykończeniami). Ponadto 3-druk D w dużym stopniu eliminuje odpady i rozszerza dostępne opcje projektowania, umożliwiając producentom dostosowywanie produktów w celu zużywania mniejszej ilości materiału, stosowania ulepszonych właściwości mechanicznych, unikania etapów montażu i tworzenia nowych geometrii.
Proces ten sprawia również, że małe partie produkcyjne są bardziej opłacalne, poszerzając zakres opcji produkcyjnych i umożliwiając lepsze dostosowanie do potrzeb użytkownika końcowego. Na przykład firma może zlokalizować drukarkę 3-D w ostatecznym miejscu przeznaczenia produktu, takim jak dział konserwacji zajmujący się produkcją części zamiennych, co zmniejsza zarówno wyzwania logistyczne, jak i wysokie koszty zamawiania skomplikowanych, jednorazowych części od dostawców .
Choć jak dotąd najwięcej uwagi poświęcono tworzywom sztucznym, to metale są najszybciej rozwijającą się kategorią 3-druku D od 2012 r. Biorąc pod uwagę rosnącą potrzebę wyróżniania się producentów metali poprzez strukturę kosztów, łańcuch dostaw wydajności lub produktów, wierzymy, że to tylko kwestia czasu, zanim technologia stanie się siłą transformacyjną w branży. Ma potencjał nie tylko zrewolucjonizowania wytwarzania produktów, ale także stworzenia nowych ekosystemów innowacji i przedsiębiorczości.
Pełna realizacja tej obietnicy zajmie jednak trochę czasu. Pod względem szybkości produkcji wielkoseryjnej, kosztów surowców, stałej jakości i szerokiej gamy rozmiarów produktów końcowych, 3-drukarki D wciąż pozostają w tyle za metodami konwencjonalnymi. Niemniej jednak 3-druk w formacie D szybko rozwija się na wszystkich tych frontach.
Obecnie 3-druk D obejmuje tylko kilka punktów bazowych rynku metali, ale analitycy spodziewają się, że jego trajektoria wzrostu – obecnie zbliżona do stóp zwykle kojarzonych z rynkami technologii, a nie metalami – sprawi, że roczne przychody osiągną poziom około 10 dolarów miliardów do roku 2030–2035.3 Technologia ta jest już wykorzystywana do produkcji niklu, stopów niklu i innych metali o wysokiej wartości. Branże takie jak opieka zdrowotna i lotnictwo przodują w stosowaniu druku 3-D w celu uzyskania precyzji, niskiej wagi i szybkiej realizacji, których wymagają klienci, a za które są oni skłonni dodatkowo zapłacić. W miarę dojrzewania technologii i spadku kosztów spodziewamy się rozpowszechnienia jej stosowania.
