De rol van 3-D-printen op de huidige metaalmarkt is vrij klein. Maar additieve productie zou grote voordelen kunnen bieden als verschillende uitdagingen worden overwonnen.
Tegenwoordig 3-D-printen is een heel klein onderdeel van de metaalindustrie, maar het groeit snel en deze markt zal naar verwachting tussen 2030 en 2035 maar liefst 10 miljard dollar waard zijn. Bedrijven hebben de technologie overgenomen. Sommigen voeren pilots uit om te zien hoe 3-D-metaalprinten kan bijdragen aan hun activiteiten, terwijl anderen 3-D-printers gebruiken om intern metaalprototypes te produceren.
We verwachten dat de huidige kleinschalige experimenten binnen de komende vijf tot tien jaar zullen verschuiven naar een bredere industriële acceptatie, vooral aan de bovenkant van de metaalmarkt. Door de productiekosten en doorlooptijden voor een verscheidenheid aan metalen onderdelen aanzienlijk te verlagen, 3-heeft D-printen het potentieel om de industriestructuur opnieuw vorm te geven.
De belangrijkste voordelen van 3-D-printen zijn een kortere waardeketen, kosten- en tijdbesparingen door het elimineren van montagestappen, grotere aanpassings- en ontwerpvrijheid, en minimale verspilling. Maar de technologie heeft nog steeds aanzienlijke uitdagingen te overwinnen. Deze omvatten de hoge kosten van metaalpoeder en 3-D-printers voor grootschalige productie, evenals aanzienlijke beperkingen op de afmetingen van geprinte onderdelen. Bovendien kunnen de meeste printers geen materialen binnen één item mengen. R&D-activiteiten van bedrijven en academici pakken deze beperkingen echter snel aan.
Spelers uit de sector kunnen deze veelbelovende markt op verschillende manieren betreden: poederproductie, 3-eindproducten voor D-printen, onderhoud van 3-D-printeractiviteiten en productie van 3-D-printers. Voor de waardeketen van metalen ligt misschien wel de grootste kans in het produceren van hoogwaardige metaalpoeders of innovatieve producten met verbeterde eigenschappen. Naarmate de technologie steeds meer terrein wint, verwachten we dat poederproducenten en makers van productontwerpen de grootste macht in de waardeketen zullen hebben, terwijl degenen in het midden steeds meer onder druk komen te staan.
In een tijd van hoge volatiliteit in de kosten van grondstoffen kijken metaalfabrikanten met grote belangstelling naar 3-D-printen, en met goede reden. Door de productiekosten en doorlooptijden voor een verscheidenheid aan metalen onderdelen aanzienlijk te verlagen, 3-heeft D-printen het potentieel om de waardeketen in de metaalproductie te transformeren en de machtsdynamiek van de industrie opnieuw vorm te geven.
De technologie, die werkt door middel van gelaagdheid in plaats van het elimineren van materiaal om een vorm te creëren (vandaar dat het ook bekend staat als additive manufacturing), heeft verschillende belangrijke verkoopargumenten. Ten eerste zijn er slechts drie belangrijke stappen nodig: metaalproductie, poederproductie en productprinten (met enige afwerking). Bovendien elimineert D-printen verspilling grotendeels en breidt het de beschikbare ontwerpopties uit, waardoor fabrikanten producten kunnen aanpassen om minder materiaal te gebruiken, verbeterde mechanische eigenschappen kunnen integreren, montagestappen kunnen vermijden en nieuwe geometrieën kunnen creëren.
Het proces maakt kleine productiebatches ook kosteneffectiever, waardoor het scala aan productieopties wordt vergroot en een betere aanpassing aan de behoeften van de eindgebruiker mogelijk wordt. Een bedrijf kan bijvoorbeeld een 3-D-printer op de eindbestemming van het product plaatsen, zoals de onderhoudsafdeling voor de productie van reserveonderdelen, waardoor zowel de logistieke uitdagingen als de hoge kosten voor het bestellen van complexe eenmalige onderdelen bij leveranciers worden verlaagd .
Hoewel kunststoffen tot nu toe de meeste aandacht hebben gekregen, zijn het metalen die sinds 2012 de snelst groeiende categorie van 3-D-printen zijn. Gezien de toenemende behoefte van metaalproducenten om zich te differentiëren door middel van hun kostenstructuren, moet de toeleveringsketen prestaties of producten, geloven wij dat het slechts een kwestie van tijd is voordat de technologie een transformerende kracht in de industrie wordt. Het heeft niet alleen het potentieel om een revolutie teweeg te brengen in de productie van producten, maar ook om nieuwe ecosystemen van innovatie en ondernemerschap te creëren.
Het volledig realiseren van deze belofte zal echter tijd vergen. Wat de snelheid van de productie van grote volumes, de kosten van grondstoffen, de consistentie van de kwaliteit en de breedte van de eindproductafmetingen betreft, 3-D-printers lopen nog steeds achter op conventionele methoden. Niettemin maakt 3-D-printen op al deze fronten snelle vooruitgang.
Momenteel 3-D-printen omvat slechts een paar basispunten van de metaalmarkt, maar analisten verwachten dat het groeitraject ervan (momenteel vergelijkbaar met tarieven die gewoonlijk worden geassocieerd met technologiemarkten in plaats van met metalen) de jaarlijkse inkomsten zal brengen naar ongeveer $ 10 miljard tussen 2030 en 2035.3 De technologie wordt nu al gebruikt voor de productie van nikkel, nikkellegeringen en andere hoogwaardige metalen. Industrieën zoals de gezondheidszorg en de lucht- en ruimtevaart lopen voorop bij het omarmen van 3-D-printen om de precisie, het lage gewicht en de snelle doorlooptijd te verkrijgen die hun klanten nodig hebben, en waarvoor deze klanten bereid zijn extra te betalen. Naarmate de technologie volwassener wordt en de kosten dalen, verwachten we dat de adoptie zich zal verspreiden.
