Aruba
Hardware
 

13/04/2017

Share    

di Giancarlo Magnaghi

Produzione additiva: a che punto siamo

Stato dell’arte e prossimi sviluppi di un ecosistema in rapida evoluzione: quello della produzione additiva. Gli ultimi annunci e le previsioni per quest'anno.

Produzione Additiva

Il mercato della stampa 3D e della Produzione Additiva (AM) continua a crescere in maniera tumultuosa, ma sta maturando e modificando i modelli di business. Alla fine del 2016, il valore del mercato globale stimato da Wholer’s (hardware + software + materiali + servizi) era dell’ordine dei 7 miliardi di dollari e raggiungerà i 27 miliardi nel 2022. Per quanto riguarda il numero di stampanti 3D vendute, Context ha presentato i dati relativi ai primi 9 mesi del 2016: circa 217.000 unità vendute (290.000 in tutto l’anno), di cui il 96% con un prezzo inferiore ai 1.000 dollari, mentre il segmento professionale/industriale chiude i nove mesi con 7.700 macchine consegnate, che hanno prodotto quasi l’80% del fatturato. La base installata era di circa 660.00 unità a fine 2015 (Deloitte) e 950.000 a fine 2016. Dovrebbe superare il milione nel primo trimestre del 2017.

Un mercato variegato
Attualmente sono presenti sul mercato oltre 1.000 modelli di oltre 300 produttori, di cui una settantina producono macchine industriali (prezzo oltre i 5.000 dollari), e una decina offrono sistemi ibridi che integrano produzione additiva, sottrattiva (macchine CNC) e robot, come DMG Mori Seiki, Mazak e Optomec. Per quanto riguarda i materiali, i polimeri sono i più utilizzati, mentre il segmenti dei metalli è quello che crescerà più rapidamente, con un tasso di crescita del 38% fino al 2020. Attualmente il valore dei beni prodotti con la produzione additiva è dell’ordine dell’1% del mercato globale della manifattura, ma è destinato ad aumentare in modo deciso nei prossimi anni. Secondo Deloitte, nel 2018 il 50% dei produttori di prodotti di consumo, beni durevoli e ‘life sciences’ useranno la stampa 3D per produrre prototipi o parti di prodotti finiti e il mercato desktop maturerà, utilizzando altre tecnologie oltre alle macchine FFF, che stanno comunque aumentando le loro prestazioni a livello industriale. Il mercato italiano 2016 ha rappresentato circa il 4% del mercato globale (250-300 milioni di euro). Il maggiore produttore italiano è DWS (9 milioni di Euro), che produce macchine SLA, seguito da Sharebot (1,8 milioni di euro) che utilizza tutte le principali tecnologie, mentre Sisma è l’unico produttore italiano di stampanti 3D per metalli.

Uno sguardo d’insieme
Nelle maggiori manifestazioni di settore come Formnext di Francoforte (novembre 2016) e CES di Las Vegas (gennaio 2017) sono state presentate numerose novità. Al Formnext è apparsa chiaramente la tendenza a passare dalla prototipazione alla produzione digitale diretta con grandi macchine, spesso integrate con robot e macchine utensili CNC. 3DSystems ha dimostrato il proprio concetto di fabbrica-robot in cui le stampanti 3D entrano nei sistemi di produzione delle attraverso tre filoni principali: produzione di stampi, materiali innovativi e soluzioni software avanzate. Siemens e Stratasys hanno annunciato la creazione di una partnership per integrare le rispettive soluzioni di Digital Factory e di produzione additiva). Siemens ha anche annunciato la piattaforma integrata NX per la produzione additiva per automatizzare la produzione con le principali tecnologie di stampa. Anche EOS punta alle soluzioni flessibili automatizzate e robotizzate per la produzione integrata, con un robot che muove i moduli di lavorazione tra le varie stazioni di produzione, rimozione della polvere e post-processing. Concept Laser, ora controllata da General Electric insieme ad Arcam, ha annunciato la propria soluzione industriale M Line Factory che utilizza un robot Kuka, mentre la fabbrica nippotedesca DMG Mori ha presentato macchine ibride con AM+CNC.

La stereolitografia (SLA) è stata velocizzata dalla tecnologia CLIP (Continuous Liquid Interface Production ) della società Carbon, mentre Formlabs ha annunciato la possibilità di utilizzare anche materiali ceramici. Anche nel campo delle stampanti a sinterizzazione (SLS), la scadenza dei maggiori brevetti nel 2014 ha favorito la comparsa di macchine decisamente più economiche, come la SnowWhite di Sharebot. HP ha finalmente presentato le sue nuove stampanti 3D HP Jet Fusion per materiali termoplastici, e la Multi Jet Fusion Open Platform. È stata anche presentata la workstation 3D HP Sprout Pro G2, che consente di scannerizzare in 3D qualunque oggetto, modificarlo e inviarlo alla stampante 3D, e di lavorare in 3D, mescolando il mondo reale a quello virtuale. Nel corso del 2016 sono state introdotte altre macchine innovative, come SLCOM1 di Envisiontec, la prima stampante 3D industrialeper la produzione di oggetti costruiti con materiali compositi, utilizzando una tecnologia a laminazione di fogli che sovrappone fogli laminati di materiali termoplastici compositi. La società israeliana XJet ha messo a punto una tecnologia a getto di nano-particelle che utilizza inchiostri metallici e ceramici. MarkForged ha annunciato Metal X, una macchina in grado di stampare i metalli utilizzando la tecnologia proprietaria Atomic Diffusion Additive Manufacturing in cui sono stampate con il metodo FFF parti in titanio, acciaio, Inconel e alluminio ‘affogate’ in un materiale termoplastico. Il materiale plastico viene poi eliminato con un processo di sinterizzazione in forno.

Nel campo dell’elettronica, le stampanti Voxel8 consentono di creare oggetti contenenti circuiti integrati, mentre la Dragonfly 2020 dell’israeliana Nano Dimension è in grado di stampare in contemporanea polimeri e metallo utilizzando inchiostri conduttivi a base di argento e di produrre circuiti stampati multistrato funzionanti. Mentre le tecnologie SLA e SLS si stanno espandendo verso il basso, con prodotti più abbordabili, le stampanti a filamenti FFF si muovono nella direzione opposta, riducendo il gap di costi e prestazioni tra le varie tecnologie. Le maggiori tendenze sono verso macchine professionali in grado di produrre oggetti di maggiori dimensioni e dotate di camera calda per migliorare la qualità e utilizzare materiali termoplastici che richiedono maggiori temperature di lavorazione. La stampante A2 di 3ntr con camera calda e 3 estrusori è la macchina FFF più performante prodotta in Italia.

Uno sguardo al futuro
 Nel 2017, i prezzi delle stampanti SLA e SLS continueranno a scendere e ci saranno macchine industriali più compatte ed efficienti. Le stampanti per metalli aumenteranno la loro diffusione, anche grazie alle nuove tecnologie. I materiali plastici rimarranno i più diffuse.

• ABS, PLA e Nylon continueranno e essere i più usati, ma si diffonderanno materiali più performanti collocati ai livelli superiori della ‘piramide della plastica’, come Policarbonato (PC), ASA, Peek e Ultem, che però richiedono macchine con camera calda.

• Il 2017 sarà un anno transitorio per le tecnologie metalliche, poiché molti grandi operatori stanno lavorano alla prossima generazione di sistemi, mentre dovrebbe iniziare la commercializzazione delle macchine di HP e di Canon.

• Ci saranno sempre più macchine ibride/multifunzione e l’integrazione con i robot e gli altri componenti della Fabbrica 4.0 sarà sempre più spinta e gli investimenti saranno favorito dagli incentivi previsti dal Piano Industria 4.0.

• Le aziende inizieranno a integrare i metodi di manifattura tradizionali con la manifattura additiva, utilizzandola soprattutto per complementare e supportare le tecnologie esistenti.

 

TORNA INDIETRO >>