Stampa 3D, dalla prototipazione alla produzione industriale

La società di stampa 3D e di produzione digitale Sculpteo ha pubblicato la quinta edizione di “State of 3D Printing”, il suo sondaggio internazionale annuale che compie una diagnosi sulla stampa 3D e offre una panoramica completa del mondo della produzione additiva. Il sondaggio ha raccolto un campione rappresentativo di attori internazionali che dimostrano che la stampa 3D sta diventando uno standard di produzione con applicazioni sempre più diverse. Le aziende investono spendono molto di più nella stampa 3D, poiché la tecnologia le aiuta ad affrontare nuove sfide: dalla ricerca alla simulazione, dalla prototipazione alla produzione.

Ogni anno Sculpteo raccoglie dati sull’industria manifatturiera additiva per evidenziare le tendenze chiave di questo settore dinamico e in rapida evoluzione. Hanno risposto al sondaggio oltre 1.300 intervistati, provenienti da Europa (64%), Stati Uniti (16,6%) e Asia, con la più alta rappresentanza negli ultimi 5 anni (20,2%). Il sondaggio mostra anche un aumento delle donne intervistate del 2% e una significativa riduzione della fascia d’età (le persone sotto i 35 anni sono quasi raddoppiate in un anno al 53%). Gli intervistati provengono da 8 segmenti industriali, dalla trasformazione alimentare all’aeronautica e all’high tech, che sono aumentati di 5 punti fino al 10,6%.

Secondo Clément Moreau, CEO e co-fondatore di Sculpteo: “Il nostro quinto studio mostra che la stampa 3D e la produzione digitale continuano a cambiare radicalmente il panorama della produzione industriale. I vantaggi di questa tecnologia per le aziende portano a maggiori investimenti, le cifre parlano da sole: il 51% dichiara di utilizzare la tecnologia AM come uno strumento produttivo. Sembra che le industrie lo abbiano già notato: queste nuove tecnologie offrono importanti risorse per migliorare l’intero processo di produzione e potenziare le strategie di business”.

Gli investimenti sono raddoppiati

L’indagine mostra che le aziende dedicano un budget ancora maggiore alle loro attività di produzione additiva: rispetto al 2018, gli investimenti sono raddoppiati e il 25,6% degli intervistati ha investito oltre 100.000 dollari, rispetto al 12% dell’anno precedente. Queste aziende hanno visto i vantaggi di questa tecnologia per il loro settore e probabilmente investiranno nella stampa 3D il prossimo anno, con il 20% che afferma che aumenteranno i loro investimenti di oltre il 100%. Posizionati all’avanguardia dell’innovazione, gli utenti utilizzano la tecnologia da oltre tre anni. Tra tutti gli intervistati, il 47% degli utenti aumenterà il proprio investimento di almeno il 50% durante l’anno. Tra i vantaggi, come i costi più bassi e i tempi di consegna brevi, il 70% dei professionisti (rispetto al 48% dell’anno scorso) ha dichiarato che la possibilità di realizzare geometrie complesse è la principale.

Non solo prototipazione

L’accelerazione dello sviluppo del prodotto è una priorità molto stabile nel tempo: è ancora la più quotata fin dalla prima indagine del 2015, seguita dall’offerta di prodotti personalizzati e serie limitate. Mentre la presentazione di concept e la prototipazione continuano a dominare le applicazioni, l’uso della produzione additiva per la produzione è aumentato al 51% dal 17% nel 2015. Una tendenza che ha alla base l’evoluzione dei materiali e delle tecnologie.

Concentrarsi sulla forza lavoro

Lo studio mostra che gli utenti più frequenti, che usano la stampa 3D almeno alcune volte al mese, rappresentano il 70% degli intervistati e sono altamente istruiti: quasi il 90% ha completato l’istruzione post-secondaria e oltre il 50% almeno laurea. Il 64% proviene da un background ingegneristico.

Per sfruttare appieno la stampa 3D, per il 40,7% degli intervistati, la formazione e l’istruzione sono criteri essenziali in cui l’industria deve ancora crescere. In effetti, per un totale del 14% degli intervistati, la mancanza di formazione costituisce un ostacolo nell’espandere l’uso della stampa 3D. Solo il 5% circa degli intervistati ha acquisito la propria conoscenza della stampa 3D dall’istruzione formale e quasi il 60% l’ha appresa sul posto di lavoro.

Per cosa viene usata

La stampa 3D offre sempre più possibilità, permettendo agli usi della produzione additiva di evolversi. In effetti, possiamo dire che le aziende si sentono più sicure nell’uso della tecnologia 3D, comprendono davvero tutti i vantaggi e stanno iniziando a usarla per scopi più differenziati rispetto a prima. La stampa 3D li aiuta ad affrontare nuove sfide, dalla ricerca alla simulazione, dai prototipi alla produzione. La prova di concept e la prototipazione dominano le applicazioni. Aumenta l’impiego della stampa 3D per la produzione fino al 48% dal 38% nel 2018. Quasi il 50% degli intervistati afferma che il controllo di qualità è la sfida principale dell’utilizzo del 3D.

La stampante FDM domina il mercato mentre l’adozione di SLS, Jet Fusion e Polyjet cresce attraverso i servizi esterni. Poiché la stampa 3D viene utilizzata principalmente in un contesto di prototipazione, la progettazione CAD, la costruzione e il collaudo di prototipi e le attività di ricerca sono gli usi principali.

Oltre il 70% è alla ricerca di nuove applicazioni, oltre il 60% utilizza la progettazione CAD, la simulazione e il reverse engineering. Taglio laser e lavorazione CNC sono i metodi di produzione utilizzati insieme alla stampa 3D. Oltre il 70% lascia parti incompiute.

Cosa pensano gli intervistati delle tecnologie di stampa 3D?

In questa sezione diamo un’occhiata a ciò che gli utenti della stampa 3D credono siano i principali benefici della produzione additiva per le aziende e vediamo come sta davvero migliorando sia il loro processo di fabbricazione che la qualità dei loro prodotti. Guardiamo anche al futuro del settore e ai fattori che ne influenzano la crescita e l’adozione da parte delle aziende. La tecnologia 3D è promettente ed evolve abbastanza rapidamente, ma gli intervistati sottolineano anche tutti i punti che devono ancora essere migliorati nella produzione additiva per accelerarne l’adozione.

Geometrie complesse come le strutture reticolari sono un grande vantaggio, visto da quasi il 70% degli intervistati. Oltre il 40% vede iterazioni rapide e riduzione dei tempi di consegna come vantaggi. Il costo d’ingresso è un ostacolo all’adozione della stampa 3D secondo il 64% degli intervistati. Il 52% ritiene che il divario di conoscenza nella stampa 3D stia limitando la sua crescita. Il 64% degli intervistati ritiene che l’industria della stampa 3D abbia bisogno di tecnologie più affidabili per crescere. Comprendere le esigenze dei clienti, la formazione, i costi di materiali e forniture sono fattori importanti per l’attività di stampa 3D nel corso del prossimo anno. Il 53% ritiene che la stampa 3D avrà un ruolo significativo nella vita aziendale, manifatturiera e individuale.

Ruolo nella strategia aziendale

La produzione additiva ha un ruolo importante nella strategia aziendale e, nella maggior parte dei casi, rappresenta un grande vantaggio competitivo. I nostri intervistati ci dicono di più su come misurano il successo e l’impatto delle loro attività di stampa 3D per la loro attività. Nella maggioranza dei casi, si notano miglioramenti significativi e un crescente interesse per la produzione additiva per una varietà di applicazioni. Quando si tratta di denaro, si osserva che gli investimenti per gli usi della stampa 3D sono davvero in aumento. Possiamo vedere dagli anni precedenti che le aziende stanno diventando sempre più fiduciose nell’uso di questa tecnologia e stanno spendendo più soldi. La maggior parte degli intervistati utilizza la stampa 3D da diversi anni e ha in programma di investire di più nei prossimi anni. La stampa 3D li sta attualmente aiutando a sviluppare e migliorare significativamente l’intero processo di produzione.

Il 13% non è sicuro di come misurare il successo delle attività di stampa 3D. Oltre l’80% afferma che la stampa 3D ha apportato almeno un miglioramento significativo ai risultati ottenuti nella velocità dell’innovazione. Il 70% vede risultati significativi nei tempi di consegna. Quasi il 50% delle aziende vede la stampa 3D come un vantaggio competitivo nel proprio settore. Il 55% afferma che è uno dei loro punti di forza e che sono in vantaggio rispetto alla concorrenza in termini di adozione.

Oltre il 73% degli intervistati utilizza la stampa 3D presso la propria azienda da oltre 2 anni. Quasi il 40% la utilizza come attività principale, con un ulteriore 36% che la utilizza in molti reparti in modo significativo o che ha un reparto dedicato alla stampa 3D.

Lo scorso anno il 25% ha investito oltre 100 mila dollari nella propria attività di stampa 3D. Accelerare lo sviluppo del prodotto è l’obiettivo principale delle aziende. Quasi il 60% afferma che la mancanza di budget è una barriera per espandere l’uso della stampa 3D. Quasi il 70% delle aziende prevede di aumentare i propri investimenti nella stampa 3D nel prossimo anno, con il 20% che dichiara di voler aumentare i propri investimenti di oltre il 100%.

Beni di consumo

Dagli occhiali alle lavatrici, il processo di produzione processo di beni di consumo può essere migliorato, così come i prodotti stessi, usando la stampa 3D. Come sta implementando l’industria dei beni di consumo la tecnologia di stampa 3D? La produzione additiva offre davvero nuove possibilità in questo settore in termini di prototipazione, produzione e personalizzazione. La stampa 3D è una risorsa per il settore dei beni di consumo che aiuta i produttori a risparmiare tempo e denaro e a per creare prodotti migliori.

La stampa 3D è ancora principalmente utilizzata per la prototipazione e la presentazione di concept in questo settore; segue la produzione di piccoli lotti, per il 64%. Il 76% degli intervistati nel settore dei beni di consumo prevede di utilizzare nuovi materiali di stampa 3D nel prossimo anno. L’obiettivo principale è accelerare lo sviluppo del prodotto, la personalizzazione arriva per secondo, come un enorme vantaggio per i prodotti di consumo. Il 48% degli intervistati ha investito oltre 10 mila dollari nella stampa 3D. Geometrie complesse e iterazioni rapide sono i principali vantaggi. Il 60% degli intervistati vede la stampa 3D come un punto di forza, un vantaggio rispetto alla concorrenza. I beni di consumo utilizzano più tecnologie di stampa rispetto ad altri settori.

Beni industriali

Il settore dei prodotti industriali produce parti di macchine, strumenti, componenti o qualsiasi altro prodotto per uso o consumo per molti altri settori. I beni industriali possono migliorare molti diversi tipi di processi di produzione, ma ora sappiamo che la stampa 3D può migliorare il processo di produzione dei beni industriali stessi e molte aziende lo hanno applicato. Quali tecnologie e materiali stanno sfruttando al meglio? Come si sta evolvendo l’uso della produzione additiva nel corso degli anni?

Il 74% degli intervistati in questo settore lo utilizza per la prototipazione e il 58% (in crescita) per la produzione. Il 68% degli intervistati è alla ricerca di più usi o applicazioni. Il 57% afferma che la stampa 3D è un punto di forza quando si tratta della propria strategia aziendale ed è un vantaggio rispetto alla concorrenza. Il vantaggio principale è la possibilità di creare geometrie complesse, per il 71% degli intervistati, seguito da una rapida interazione. FDM/FFF è la prima tecnologia di stampa 3D utilizzata dal 96%, SLS è seconda con l’86%. Il 32% ha investito oltre 100 mila dollari: è il settore in cui si trovano le aziende che stanno investendo più soldi.

High Tech

Come viene utilizzata la produzione additiva nel campo delle tecnologie avanzate? Gli usi della stampa 3D sono leggermente diversi rispetto ai beni di consumo e industriali. In questo settore, l’uso è ancora in evoluzione, ed è abbastanza promettente. La produzione additiva è un grande punto di forza per loro e nuove applicazioni potrebbero essere trovate nei prossimi anni.

L’uso principale della stampa 3D per l’alta tecnologia è la prototipazione, per l’80% di intervistati. Il 47% utilizza la stampa 3D per accelerare lo sviluppo del prodotto. Il 73% è alla ricerca di un numero maggiore di usi e applicazioni. Il 55% ha investito oltre 10 mila dollari in attività di stampa 3D. Geometrie complesse e interazioni rapide sono i principali vantaggi. FDM/FFF è la prima tecnologia di stampa 3D utilizzata con il 97%; SLS arriva secondo con l’84%.