Per tutto il 2024, la produzione additiva (PA) ha continuato a dimostrare un enorme valore grazie all’integrazione nei flussi di lavoro di produzione. Il Dr. Jeffrey Graves, Presidente e Chief Executive Officer di 3D Systems, prevede che l’adozione della produzione additiva continuerà ad accelerare nei mercati ad alta affidabilità quali energia, petrolio, gas, produzione di beni strumentali per semiconduttori, nonché aerospaziale e difesa. Sebbene tutti questi mercati operino all’interno di standard e requisiti normativi molto rigorosi in termini di qualità, prestazioni, affidabilità e tracciabilità delle parti, si trovano in varie fasi del loro percorso di PA.
La Produzione Additiva per la produzione nei semiconduttori e data center: soluzioni termiche innovative
Uno dei nuovi mercati in cui si stanno iniziando a vedere un maggiore apprezzamento per il valore della PA è quello della produzione di beni strumentali per semiconduttori e dei data center. Nell’IA vengono operati investimenti per bilioni di dollari che influenzano queste aree. Le applicazioni HPC (High Performance Computing) richiedono una gestione termica e di alimentazione significativamente maggiore per l’elaborazione dei dati industriali, i data center e le applicazioni di hosting aumentano ulteriormente questi requisiti. Ciò richiede sistemi basati su rack su larga scala con soluzioni di rete complesse, archiviazione, ridondanza, alimentazione e termiche per gestire il calore generato da numerosi moduli HPC. Poiché i semiconduttori e l’elettronica ad alte prestazioni mettono alla prova i limiti della gestione termica, della precisione e dell’efficienza dello spazio, Reji Puthenveetil, EVP, Soluzioni additive e Chief Commercial Officer di 3D Systems, crede che la PA darà vita a una nuova era di prodotti con soluzioni termiche su misura, come dissipatori di calore ultra efficienti e canali di raffreddamento personalizzati che ottimizzano le esigenze prestazionali uniche di ciascun dispositivo.
Espansione della Produzione Additiva nei mercati di precisione
Man mano che nuovi spazi applicativi inizieranno a diffondersi, Graves prevede che alcuni dei primi utilizzatori della PA come i team di F1, le fonderie e il settore aerospaziale e della difesa approfondiranno l’uso della tecnologia nelle loro attività. Poiché i fornitori di soluzioni di produzione additiva continuano a progredire sul mercato con materiali, hardware e software, crede che questi mercati orientati alla precisione faranno progredire il modo in cui utilizzano la tecnologia per fornire valore alle applicazioni di produzione nei loro flussi di lavoro di produzione.
Nel settore aerospaziale e della difesa, si sta assistendo a una crescita continua di parti che sono in produzione limitata o fuori produzione, ma che sono ancora necessari per le attività di manutenzione, riparazione e revisione (MRO). La PA può aiutare ad aumentare rapidamente la capacità produttiva, con minori barriere tecniche alla base. Reji Puthenveetil crede che il prossimo anno porrà le fondamenta su questo. Si aspetta che ciò avvenga non solo per la produzione di parti per uso finale, ma anche per la fusione di stampi e modelli, nonché per i supporti di produzione come maschere, utensili e fissaggi. Tutto ciò è incrementale rispetto alle altre opportunità all’interno del settore presentate dalle nuove progettazioni rese possibili dalla produzione additiva.
Il ruolo di materiali e software
Nel 2025 e negli anni successivi, il settore della produzione additiva continuerà a farsi strada in diverse applicazioni di produzione. Il Dott. Joe Zuiker, EVP, Ingegneria e operazioni crede che la tecnologia di stampa 3D, i materiali e il software assumeranno un ruolo significativo nel plasmare il futuro della produzione.
Per la stampa in polimero, questo progresso sarà guidato dalle capacità uniche di progettazione del prodotto fornite dalla PA, insieme alla maggiore produttività, producibilità e resa dei sistemi di vasche basati su proiettori e sul miglioramento della durabilità e delle prestazioni dei materiali fotopolimerici.
Joe Zuiker prevede che i sistemi di imaging mediante proiettori basati su raster sostituiranno molte applicazioni laser basate su vettori a causa della maggiore velocità, della maggiore resa e dei vantaggi di maggiore producibilità possibili con tali sistemi. Questa transizione sarà a tutti i livelli di qualità e prestazioni del sistema, dalle stampanti professionali a basso costo fino ai sistemi di produzione avanzati non presidiati. Quando questi vantaggi hardware vengono combinati ai nuovi materiali fotopolimerici, il passo successivo nel valore della PA potrebbe essere notevole in molte applicazioni.
Molti nuovi materiali fotopolimerici che sono stati introdotti o saranno introdotti nel prossimo futuro sono in grado di fornire miglioramenti significativi alle proprietà dei componenti stampati, tra cui durabilità, resistenza, ritardo di fiamma e un’ampia gamma di altre proprietà. Inoltre, c’è stata un’ondata di ricerca accademica sulla produzione digitale avanzata che utilizza reazioni basate sulla luce. Il nuovo e innovativo catalizzatore e i polimeri a più catalizzatori potrebbero ampliare la gamma di proprietà che possono essere create. Con proprietà migliori e potenziali metodi di riciclaggio, le aziende saranno probabilmente invogliate ad accelerare le loro iniziative di produzione digitale.
Il design generativo è un’altra tendenza che Zuiker prevede accelererà e guiderà quantità senza precedenti di prodotti stampati in 3D a causa della complessità di cui avrà bisogno un prodotto completamente ottimizzato. Ad esempio, le esigenze geometriche dei tessuti e degli organi stampati in 3D stanno guidando le innovazioni nell’informatica che si trasformeranno in prodotti commerciali e industriali. Si stanno già vedendo i risultati di alcune delle ricerche ottimizzate sulla biostampa che vengono incorporate nei sistemi industriali basati su proiettori e dovremmo aspettarci ancora di più nel prossimo futuro.
Infine, negli ultimi 12 mesi, abbiamo assistito a progressi significativi nella capacità del software non solo di accelerare, ma anche di gestire il flusso di lavoro della produzione, trasformando così il modo in cui i prodotti vengono immessi sul mercato. Secondo Graves nel 2025 si assisterà a un aumento dell’adozione di sistemi operativi di produzione per fornire l’integrazione, l’automazione, il controllo e l’ottimizzazione completi del flusso di lavoro in fabbrica sia nel settore industriale che in quello sanitario. L’integrazione di questi sistemi può aiutare ad accelerare la progettazione e la produzione additiva di parti nell’intero flusso di lavoro di produzione per aumentare l’efficienza e semplificare la conformità normativa.
