Quali sono state le tendenze della stampa 3D nel 2022?
Con la fine del 2022, è giunto il momento di riflettere sullo stato del mercato della stampa 3D di quest’anno. Più precisamente, è il momento di tirare le somme e cercare di individuare le tendenze che hanno dominato l’industria della produzione additiva. Ciò che è emerso con chiarezza quest’anno è che il settore Additive Manufacturing (AM) sta continuando a progredire e a svilupparsi. Ad esempio, dopo la ripresa a seguito della pandemia, l’industrializzazione del settore è in aumento, così come la tendenza verso la stampa 3D di grande formato e su larga scala. Inoltre, gli attori del settore continuano a fare passi in avanti sulla sostenibilità.
Il legame tra sostenibilità e stampa 3D non è certo una novità. L’AM è spesso lodato come un processo molto più rispettoso dell’ambiente, grazie alla possibilità che offre di ridurre i rifiuti. Anche se l’uso della plastica nella stampa 3D suscita controversie, l’attenzione allo sviluppo delle tecnologie e alla promozione della responsabilità ambientale con la stampa 3D è cresciuta. In particolare, un dato significativo è che l’Additive Manufacturer Green Trade Association (AMGTA) continua ad espandersi, contando tra i suoi membri molti leader della produzione additiva. Attualmente l’associazione conta 50 aziende associate, in netto aumento rispetto all’inizio del 2021.
Sherri Monroe è Direttrice Esecutiva dell’AMGTA, un’associazione che è cresciuta rapidamente grazie all’interesse per il ruolo della stampa 3D in una produzione più sostenibile (foto: 3Dnatives).
Detto questo, abbiamo anche visto una serie di nuove tendenze dominare il settore. Ma quali sono esattamente queste tendenze? Come sono cambiate rispetto agli anni precedenti? Dove vediamo la stampa 3D nel prossimo futuro? Per concludere l’anno, abbiamo fatto un passo indietro per riflettere sui principali risultati del settore della stampa 3D nel 2022.
Il mercato della stampa 3D verso il consolidamento nel 2022
All’inizio dell’anno diversi dati e report suggerivano che il settore della stampa 3D non sarebbe stato destinato a consolidarsi nel breve periodo. Tuttavia, questa ipotesi è stata rapidamente smentita. Nonostante la grande espansione del settore nel 2022, abbiamo assistito a molti segnali di consolidamento, attraverso acquisizioni e fusioni, ma anche attraverso partnership.
Forse uno delle principali notizie di partnership dell’anno è stata la fusione tra Ultimaker e Makerbot nel maggio 2022. Chi conosce la stampa 3D da tempo ricorderà che MakerBot è stata una delle prime aziende di stampanti 3D desktop ad emergere dal movimento RepRap ed è stata acquisita da Stratasys nel 2013. Da canto suo, Ultimaker è ben nota sul mercato non solo per le sue soluzioni desktop ma anche per il suo software Cura, uno degli slicer più noti tra gli appassionati di stampa 3D.
Nadav Goshen, ex CEO di Makerbot (a sinistra) e Juergen von Hollen (a destra) si stringono la mano per la chiusura della fusione (crediti fotografici: Ultimaker).
La fusione si è conclusa nel settembre di quest’anno, con il lancio di un nuovo marchio con il nome UltiMaker. Entrambe le aziende hanno sottolineato che per loro la fusione fosse fondamentale per “alimentare l’innovazione globale nella stampa 3D”, nello specifico, combinando i loro punti di forza e le loro soluzioni attuali e investendo in nuove attività di ricerca e sviluppo per ulteriori prodotti. Nadav Goshen, ex CEO di Makerbot e ora CEO della nuova società combinata, ha commentato in un comunicato stampa: “Mentre iniziamo il prossimo capitolo insieme come UltiMaker, continueremo a concentrarci sullo sviluppo di innovazioni di stampa 3D per far progredire la disponibilità di soluzioni di stampa 3D accessibili e facili da usare. Unendo i nostri team e le nostre competenze tecniche, possiamo lavorare per sviluppare e fornire un portafoglio completo di prodotti a supporto delle applicazioni professionali, educative e dell’industria leggera“.
Ma questo non è l’unico esempio. L’anno è iniziato alla grande a febbraio, quando 3D Systems ha annunciato che, dopo un anno di vendita di varie parti dell’azienda nel 2021, avrebbe acquisito Titan Robotics e Kumovis, tornando così sul mercato FDM dopo una lunga assenza. In agosto, l’azienda ha anche cercato di acquisire dp polar GmbH, una società tedesca che progetta e produce un sistema AM ottimizzato per la produzione di massa ad alta velocità di componenti personalizzati.
Sempre in agosto, Stratasys, uno dei principali e primi produttori di stampa 3D, ha annunciato l’acquisizione del settore materiali per la stampa 3D di Covestro. Anche Carbon ha effettuato la sua prima acquisizione di ParaMatters, una società di software nota per il generative design. A questo punto, si potrebbe intuire uno schema in molte di queste acquisizioni e fusioni nel corso degli anni. In particolare, sembra che le aziende del settore AM cerchino di creare soluzioni complete end-to-end per la produzione additiva, puntando su aziende che possono avere punti di forza diversi, ad esempio i materiali o il software.
Con l’acquisizione di Digital Metal, Markforged entrerà nel mercato del Metal Binder Jetting (foto: Digital Metal).
Ciò si è verificato anche quando un numero maggiore di aziende ha cercato di accedere ad altre tecnologie AM per ampliare il proprio raggio d’azione. Un esempio significativo è Markforged, che sta cercando di entrare nel mercato del Metal Binder Jetting con l’acquisizione di Digital Metal. Markforged, nota soprattutto per i suoi processi di stampa 3D in fibra di carbonio e metallo, sta crescendo rapidamente. L’ingresso nel settore del binder jetting in metallo dimostra la sua continua intenzione di crescere e la pone come concorrente diretto sul mercato americano della potente Desktop Metal.
Inoltre, non sono solo le aziende del settore AM a procedere con acquisizioni e fusioni. Quest’anno abbiamo assistito anche all’acquisizione di aziende di stampa 3D da parte di grandi aziende tech che non erano così attive nel settore. Ad esempio, Nikon, produttore di macchine fotografiche noto in tutto il mondo, ha deciso di acquisire le soluzioni SLM attraverso un’offerta pubblica di acquisto, annunciata a settembre. Alla scadenza del periodo di accettazione dell’offerta, Nikon ha ufficialmente acquisito circa il 92,38% di SLM. Allo stesso modo, Fast Radius, che è stata quotata in borsa quest’anno ma ha poi registrato un rapido calo delle prestazioni, è stata acquisita da SyBridge Technologies in un processo di vendita da 15,9 milioni di dollari ai sensi del codice fallimentare statunitense.
Tuttavia, il consolidamento non si riferisce solo alle acquisizioni, sebbene anche queste siano state chiaramente significative nel 2022. Nell’ambito di questa tendenza, vogliamo anche sottolineare il ruolo crescente delle partnership nella produzione additiva. In particolare tra produttori di software, di post-processing e di stampanti 3D, per fornire ai clienti un “one stop shop” per le loro esigenze di stampa 3D, contribuendo alla continua industrializzazione dell’Additive Manufacturing.
L’importanza dei software è evidente se si guarda a molte delle acquisizioni di partnership nel settore AM nel corso del 2022 (crediti fotografici: 3Dnatives).
Parlando ad esempio della collaborazione tra AMT e HP, basata su una partnership per automazione e software al fine di sviluppare una soluzione completa per i clienti, Wayne Davey, Global Head of Sales and Go To Market per il settore Personalizzazione e Stampa 3D di HP, ha commentato: “Siamo entusiasti di portare la nostra partnership al livello successivo con AMT, data la nostra visione comune, la condivisione dei clienti e il comprovato portafoglio di tecnologie di post-elaborazione. In HP crediamo che sfruttare le partnership che apportano competenze uniche al flusso di lavoro end-to-end di Multi Jet Fusion sia fondamentale per portare velocemente la produzione additiva su larga scala”.
DyeMansion, fornitore affermato di soluzioni di post-processing, e Nexa3D hanno avviato una partnership per lo stesso motivo. Kevin McAlea, Chief Operating Officer di Nexa3D, ha spiegato: “Collaboriamo con DyeMansion, fornitore leader di soluzioni di post-elaborazione automatizzate per la fusione a letto di polvere, per garantire che i nostri clienti industriali possano sfruttare le capacità di produzione ad alta produttività da un punto all’altro e ridurre i costi operativi totali“. Tirando le somme, sembra dunque che molti nel settore della stampa 3D si stiano redendo conto che si è più forti insieme, rendendo il consolidamento una realtà crescente.
Le difficoltà del mercato nonostante la crescita
Tuttavia, quando si assiste a un consolidamento e a una crescita, spesso ci sono anche difficoltà da affrontare. Fin dall’inizio del 2022, il rallentamento è stata una tendenza importante del mercato per una serie di ragioni. Una delle prime è stata ovviamente la guerra in Ucraina. L’invasione russa è iniziata ufficialmente il 24 febbraio 2022, dopo mesi di crescente aggressione da parte del governo russo e anni di tensioni tra le nazioni dopo l’annessione della Crimea nel 2014.
Anche se questo può sembrare lontano dalla stampa 3D, la comunità della produzione additiva nel suo complesso ha certamente subito gli effetti della situazione. Subito dopo l’invasione, molti volti noti del settore hanno preso posizione. Alcune aziende di stampa 3D, tra cui EOS, hanno deciso di interrompere gli affari con i clienti russi, mentre altre hanno organizzato raccolte fondi. Anche se ne abbiamo sentito parlare in modo significativo piuttosto all’inizio dell’anno, il sostegno all’Ucraina è continuato per tutto l’anno. Possiamo citare in particolare le aste silenziose lanciate dall’iniziativa Together We Are Strong, fondata da aziende come Nexa3D, EOS, BigRep, Wohlers Associates, powered by ASTM International, SYGNIS, Digital University e 3YOURMIND. Questi eventi si sono svolti in occasione delle principali manifestazioni dedicate alla stampa 3D, tra cui Rapid + TCT 2022 e Formnext.
Aziende come la polacca Sygnis (in foto) hanno usato la stampa 3D per aiutare lo sforzo bellico (crediti fotografici: Sygnis).
La comunità della stampa 3D ha sostenuto la comunità ucraina anche in altri modi. Persone di tutto il mondo e aziende hanno lavorato per realizzare parti stampate in 3D che potessero aiutare gli ucraini. Un esempio significativo è la creazione di lacci emostatici open-source che possono essere utilizzati per i civili feriti. Inoltre, aziende come Unlimited Tomorrow e Oxford Performance Materials stanno cercando di inviare protesi stampate in 3D al Paese devastato dalla guerra. Sono sorte anche organizzazioni ucraine dedicate all’uso della produzione additiva per aiutare il loro Paese, tra cui 3D Printing for Ukraine.
D’altro canto, anche le interruzioni della catena di approvvigionamento sono state fonte di preoccupazione nel 2022. Anche se la stampa 3D è spesso una delle soluzioni a questi problemi, come dimostra l’inizio della crisi COVID, la carenza di plastica e microchip in tutto il mondo ha colpito quasi tutti i settori. La situazione è stata esacerbata anche dalla stessa guerra ucraina, in quanto le rotte commerciali sono state riscritte quasi da un giorno all’altro e i materiali cruciali non sono stati in grado di arrivare dove servivano.
Infine, anche se negli ultimi anni abbiamo assistito a una crescita significativa del settore AM, non tutti i segnali sono stati così rosei. Uno dei segnali più preoccupanti è stato il numero di licenziamenti avvenuti nel corso dell’anno. Sebbene questo sia probabilmente, almeno in parte, il risultato del consolidamento del mercato in corso, come accennato in precedenza, è anche chiaramente un segno di una tendenza in atto nel settore tecnologico in generale a causa dell’attuale recessione globale. E ha colpito molte delle maggiori aziende del settore. Desktop Metal, Nexa3D, Xerox e Carbon hanno annunciato il licenziamento di una parte significativa della loro forza lavoro, con la sola DM che ha ridotto la sua forza lavoro globale del 12%.
Parlando della riduzione di personale, che è stata definita una misura di ottimizzazione dei costi, Ric Fulop, amministratore delegato di Desktop Metal, ha dichiarato: “Ci siamo concentrati sull’individuazione di opportunità per ottimizzare la nostra struttura di spesa, mantenendo al contempo le nostre opportunità di crescita. Riteniamo che questa iniziativa, che si basa sulle misure che abbiamo iniziato a intraprendere nella seconda metà del 2021 per integrare i nostri team, permetta a Desktop Metal di rispettare i nostri impegni finanziari a breve e lungo termine e sostenga il nostro percorso verso la redditività“. Questo dimostra che per molti operatori del settore i profitti potrebbero essere meno positivi del previsto.
Automazione e software sempre più importanti per la stampa 3D nel 2022
Nell’elenco delle tendenze della stampa 3D del 2022 non poteva mancare l’automazione, che come abbiamo già visto è una tendenza chiave anche per il mercato italiano della stampa 3D. Con la continua industrializzazione della stampa 3D, la necessità di automatizzare le diverse fasi sta diventando sempre più importante per consentire il tipo di stampa su larga scala desiderato in diversi settori. Per questo motivo, nel corso di quest’anno abbiamo assistito a una serie di tecnologie e software diversi nati per soddisfare questa esigenza.
Abbiamo già accennato a questo aspetto quando abbiamo parlato di consolidamento, ma un segno della crescente importanza di questo aspetto è stato dato dalle partnership tra i produttori di soluzioni di stampa 3D e i fornitori di software. In effetti, uno dei settori in cui è stato più evidente è stato quello della post-elaborazione. Anche se forse meno discussa rispetto ad altre fasi della produzione additiva, la post-elaborazione, ovvero il trattamento di un pezzo dopo la stampa, è fondamentale per la produzione di pezzi di alta qualità. Tuttavia, questa fase continua a richiedere tempo e difficoltà, come dimostra anche l’ultimo rapporto di PostProcess sulle tendenze della post-elaborazione. L’automazione potrebbe aiutare a risolvere questo problema e sembra che il settore si stia muovendo in questa direzione, come dimostrano le recenti partnership tra AMT e HP, nonché DyeMansion e Nexa3D.
Ma la post-elaborazione non è l’unica area in cui si è concentrata l’attenzione sull’automazione nell’AM. Il software è sempre più importante in questo campo, poiché il monitoraggio diventa un requisito fondamentale per la creazione di pezzi destinati all’uso finale. Di conseguenza, molti hanno investito maggiormente nella creazione di soluzioni software proprietarie per consentire un flusso di lavoro AM completo end-to-end o attraverso partnership con fornitori di software che consentono una maggiore automazione complessiva.
Ancora una volta dobbiamo citare Markforged, che ha sviluppato costantemente la Digital Forge Platform, una piattaforma intelligente progettata per le sue soluzioni. Quest’anno Markforged ha introdotto anche il software di simulazione in Digital Forge. Shai Terem, presidente e CEO di Markforged, ha così commentato la necessità di un’ulteriore integrazione nelle operazioni di stampa 3D: “La simulazione consente ai nostri clienti di adottare Digital Forge più a fondo nelle loro operazioni di produzione, sostituendo gli utensili più critici e le parti metalliche di uso finale con parti composite avanzate stampate in 3D con rinforzo continuo in fibra, convalidate e ottimizzate. L’innovazione software basata sul cloud come la simulazione è fondamentale per la nostra missione di portare la produzione di parti industriali al punto di necessità“. Questo dimostra in particolare l’importanza dell’automazione e del software quando si tratta di scalare la produzione.
L’intelligenza artificiale ha continuato a consolidare la sua posizione all’interno della stampa 3D nel suo complesso, soprattutto quando si tratta di automazione. Sempre più aziende adottano software di apprendimento automatico o basati sull’IA per migliorare processi come il monitoraggio. Ma anche i ricercatori ne fanno uso per migliorare la produttività dell’AM. Un esempio significativo è la recente collaborazione tra il Fraunhofer Research Institution for Additive Manufacturing Technologies (IAPT), il Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems (IKTS), il Fraunhofer Institute for Toxicology and Experimental Medicine (ITEM), il Fraunhofer Institute for Mechanics of Materials (IWM) e il Fraunhofer Institute for Digital Medicine (MEVIS). Queste istituzioni si sono affidate all’intelligenza artificiale e alla stampa 3D per creare impianti digitali personalizzati. Anche se questo progetto è solo all’inizio, dimostra le immense possibilità che si aprono quando la stampa 3D viene combinata con software, IA e automazione.
L’ascesa del Binder Jetting
Infine, ma non certo per importanza, saremmo negligenti se non menzionassimo una particolare tecnologia di stampa 3D che si è presentata più volte nel 2022: il Binder Jetting. Sebbene non sia la più diffusa tra le tecnologie di stampa 3D, quest’anno il Binder Jetting sembra aver iniziato a trovare il suo spazio. Grazie a nuovi materiali compatibili e a nuovi attori sul campo, si è guadagnato un posto tra le nostre tendenze di stampa 3D per il 2022.
Crediti foto: Digital Metal.
In primo luogo, quest’anno lo sviluppo dei materiali è stato importante per il Binder Jetting. Possiamo indicare Desktop Metal in particolare per la sua gamma sempre più ampia di materiali disponibili. Sebbene l’azienda abbia continuato a investire pesantemente sia nel metallo che nella sabbia, due dei materiali più comuni per il Binder Jetting, con il lancio della stampante 3D S-Max Flex Sand di ExOne ha anche ampliato la sua gamma. L’azienda ha investito in materiali meno convenzionali, come il legante per legno, la gomma e persino la schiuma. Questo le ha permesso di espandersi in un numero ancora maggiore di settori e applicazioni, consolidando il ruolo del Binder Jetting per i pezzi di uso finale, oltre che per le anime e gli stampi.
Il mercato del Binder Jetting è stato poi quello che è sembrato cambiare di più quest’anno. Dopo l’acquisizione di ExOne da parte di Desktop Metal l’anno scorso, il mercato del Binder Jetting si è ridotto notevolmente, poiché due dei maggiori concorrenti si sono uniti. Tuttavia, come abbiamo già detto, ora ci sono nuovi attori. Uno è naturalmente Markforged, di cui abbiamo parlato in precedenza. L’acquisizione di Digital Metal da parte del produttore americano lo ha collocato saldamente nel mercato e lo ha posizionato come concorrente diretto di DM in diversi campi. Ma non è tutto! Quest’anno segna anche il lancio ufficiale della tanto attesa soluzione di stampa 3D in metallo di HP. Sebbene HP utilizzi il suo processo Multi Jet Fusion (MJF) per le sue soluzioni polimeriche, la sua nuova stampante 3D in metallo è passata al getto di legante metallico. La macchina Metal Jet S100 è stata presentata per la prima volta all’IMTS 2022 di quest’anno e successivamente a Formnext.
La decisione di HP e Markforged di dedicarsi al Metal Binder Jetting sembra incentrata sul fatto che, grazie a questa tecnologia, è possibile ottenere una produzione di massa di parti metalliche per uso finale. Ramon Pastor, responsabile globale e direttore generale di 3D Metals, HP Inc. lo ha spiegato così: “Da quando abbiamo annunciato la rivoluzionaria tecnologia Metal Jet nel 2018, abbiamo lavorato per sviluppare la soluzione commerciale più avanzata del settore per la produzione di massa di metalli 3D”. Le parti metalliche stampate in 3D sono una forza trainante fondamentale per la trasformazione digitale e la nuova soluzione Metal Jet S100 fornisce ai nostri clienti un’offerta di metalli di livello mondiale, dai primi progetti fino alla produzione, ma soprattutto li aiuta a realizzare il potenziale illimitato della fabbricazione digitale.“
Per concludere possiamo dire che tra consolidamento, rallentamenti del settore, il ruolo crescente dell’automazione e, naturalmente, i progressi nel Binder Jetting, il 2022 non è stato certo un anno noioso. Non vediamo l’ora di vedere cos’altro ci aspetta nel mondo della stampa 3D nel 2023!
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