Lo que se avecina para la impresión 3D

Jan 30, 2024

Sara Goehrke | 27 de diciembre de 2022

¿Llamamos al nuevo año "2023D,¿A medida que la impresión 3D acelera su ritmo? Es cursi, pero podría ser apropiado. Es cierto que aquellos de nosotros que trabajamos en fabricación aditiva (AM) decimos al comienzo de cada año: "Este es el año de la impresión 3D". Pero tal vez este es el año.

Los materiales, las tecnologías de impresión 3D y las aplicaciones están preparados para lograr avances significativos en 2023 y más allá. Tres tendencias principales sustentan este movimiento hacia adelante: reestructuración, responsabilidad e hibridación en la fabricación aditiva.

Decir que la impresión 3D a fines de 2022 no se ve como en diciembre pasado es quedarse corto. La industria ha experimentado una remodelación significativa en términos de participación de la empresa, estructura de la fuerza laboral y respuesta general a las condiciones cambiantes del mercado.

Las fusiones y adquisiciones se encuentran entre las actividades de sopa de letras que literalmente reestructuran la industria de fabricación aditiva. Desde noticias aparentemente positivas como los movimientos de IPO y SPAC que han agregado más empresas al sector público hasta adquisiciones entre líderes del segmento, pocos segmentos de la industria de la impresión 3D permanecen intactos.

El gigante de los materiales Covestro vendió su negocio de materiales de fabricación aditiva, que se expandió anteriormente mediante la adquisición de DSM, a Stratasys. En el lado de la impresión 3D de escritorio, las empresas líderes Ultimaker y MakerBot cerraron su fusión en la nueva entidad UltiMaker (lamentablemente no llamada UltiMakerBot). En metales, Markforged adquirió Digital Metal, mientras que en el lado del software, la impresora 3D OEM Carbon adquirió la empresa de software ParaMatters. Las principales empresas internacionales como Nikon continúan invirtiendo más en AM: en 2022, ese gigante de la tecnología óptica adquirió SLM Solutions y Optisys e invirtió en Hybrid Manufacturing Technologies.

Mientras tanto, otros movimientos no han salido como estaban planeados. El principal actor mundial Xerox redujo su negocio Elem Additive; Se disolvió el Departamento de Fabricación Digital de Stanley Black & Decker; y HP anunció el final de la vida útil de su sistema de impresión 3D a todo color. Además, el movimiento público de Essentium finalizó a principios de 2022 debido a que las "condiciones del mercado" no favorecían su SPAC planificado. Entre los SPAC que llevaron empresas al mercado, el proveedor de servicios de impresión 3D Fast Radius anunció la bancarrota del Capítulo 11 en noviembre, solo nueve meses después de aparecer en el mercado público. Antes de fin de año, SyBridge Technologies firmó una adquisición de los activos de Fast Radius por menos de $ 16 millones, manteniendo a la empresa a flote, pero vendiendo muy por debajo de la valoración pública inicial de $ 1.4 mil millones.

Estos y muchos otros movimientos en las fusiones, adquisiciones, presentaciones públicas y pérdidas de la industria indican un entorno comercial interesante para la impresión 3D a medida que ingresamos en 2023.

Entre los aprendizajes individuales más importantes se encuentra uno simple: la industria continúa madurando. Las condiciones comerciales desordenadas agregan complejidad y consolidación a una industria que se aleja de sus raíces en los laboratorios y los espacios de fabricación y más en las salas de juntas y las bolsas de valores.

Ya que estamos en el tema de las salas de juntas, hablemos del elefante en algunas de ellas: las luchas de poder.

La startup española de producción en masa Triditive, cuya fundadora Mariel Díaz ha recibido premios por liderazgo y habilidades de ingeniería, vio algo así como un golpe este otoño y actualmente no tiene un director ejecutivo. La fundadora presentó una demanda para recuperar la posición de su empresa y los trámites legales siguen en curso.

Otra situación aún en evolución es en el espacio de la electrónica de fabricación aditiva (AME), ya que el líder del segmento (y fusiones y adquisiciones) Nano Dimension se enfrenta a una cuestión ejecutiva. Los accionistas se han resistido al intento del CEO de hacerse cargo de las tenencias en efectivo de $ 1.2 mil millones de la compañía. Además de los despidos y la agresiva actividad de adquisición, la compañía se encuentra entre las que ven cómo la intriga afecta su precio de cotización.

Estas dos empresas se destacan entre los cambios ejecutivos de este año en la industria AM. Si bien la rotación de directores ejecutivos es algo común a medida que las estrategias comerciales maduran y giran, las cejas se levantan cuando estos movimientos son menos consensuados.

Otros movimientos no voluntarios en la industria han sido más prominentes. Aquí, por supuesto, tenemos que echar un vistazo a los despidos. (Divulgación: este autor se vio afectado personalmente por un despido de OEM de impresoras 3D a principios de este año).

Las condiciones del mercado, incluida una recesión pronosticada, aunque no consolidada, la inflación, las interrupciones en la cadena de suministro, el tercer año de una pandemia, la guerra en Europa y muchos otros factores de gran alcance, han llevado a lo que a muchos líderes les gusta considerar como "tiempos sin precedentes". "

Para una industria joven, todos los tiempos técnicamente no tienen precedentes, ya que busca moverse donde ningún mercado se ha movido antes, pero eso lo dejaremos de lado. A medida que la industria de la impresión 3D madura, las condiciones de mercado más grandes tienen más impacto que nunca. (Vea los indicadores de la sopa de letras arriba). De ello se deduce que las condiciones negativas tienen un impacto negativo en las tenencias de efectivo, y las medidas de precaución a menudo incluyen apretarse el cinturón y, a su vez, una reducción en la fuerza.

Los despidos han afectado a la industria AM en todos los ámbitos. OEM de hardware, proveedores de materiales y servicios, empresas de software: ningún segmento ha salido ileso.

Lo negativo, por supuesto, es una pérdida de conocimiento institucional, ya que los profesionales experimentados de la industria son retirados de sus funciones. La ganancia neta es que estas empresas reducidas tienen mejores esperanzas de ver su próximo año fiscal. Sin embargo, una ganancia neta adicional es una redistribución de habilidades a medida que una fuerza laboral capacitada se traslada a nuevos pastos.

La capacitación y la mejora de las habilidades siguen siendo un área importante de preocupación en una industria joven, y el conocimiento institucional con años de experiencia es escaso. Si bien el repunte de la contratación aún no está en plena vigencia, dependiendo de las condiciones macroeconómicas más amplias en 2023, podríamos ver más empresas reclutando expertos que podrían cambiar el curso de sus negocios.

Incluso frente a la incertidumbre, AM ocupa un lugar interesante en la industria, ya que las inversiones continúan llegando por una suma de millones de dólares a la vez.

Si bien los inversores son innegablemente más exigentes que nunca con respecto a las nuevas adiciones a la cartera, aquellos que logran la calificación todavía están preparados para la buena fortuna. Entre algunos aumentos recientes se encuentran la inversión de 100 millones de dólares de Hexagon en el negocio de superdeportivos impresos en 3D de Divergent Technologies; la inversión de Lockheed Martin Ventures en la impresora 3D OEM Fortify, así como en la empresa de cohetes de materia sólida impresa en 3D X-Bow Systems; la incorporación de AM Ventures de Fortius Metals a su cartera de empresas; y la inversión de Holcim en la constructora AM COBOD.

Estas y muchas rondas de recaudación de fondos en curso apuntan a la positividad general con la que el mercado considera las tecnologías de fabricación avanzadas. Con financiamiento adicional en una ronda a la vez, las nuevas tecnologías de impresión 3D pueden pasar a sus próximas generaciones.

A medida que AM continúa madurando, se le hace cada vez más responsable a nivel de toda la industria por las afirmaciones descabelladas realizadas a lo largo de los años. De ser "más sostenible" que otros procesos a "fabricación bajo demanda", las afirmaciones de alto nivel ahora se están cuestionando para demostrar los eslóganes de marketing.

Con el surgimiento a fines de 2019 de Additive Manufacturer Green Trade Association (AMGTA), las afirmaciones de "lavado verde", en las que una declaración exagerada hace que algo parezca más ecológico/más ecológico de lo que realmente es, fueron criticados.

Si bien sigue siendo cierto que la impresión 3D en general requiere menos material y, por lo tanto, genera menos desechos que los procesos sustractivos tradicionales, las afirmaciones reales de sostenibilidad requieren sustancia. Los estudios de análisis de ciclo de vida completo (LCA) han comenzado a rastrear los procesos de extremo a extremo y sus implicaciones de sostenibilidad a medida que los miembros de AMGTA se unen para discernir científicamente la verdad de sus tecnologías.

Otros enfoques implican ir completamente "sin masa" para evitar el desperdicio de material por completo, a medida que la inteligencia artificial (IA) y la AM convergen cada vez más.

En marzo de 2021, un enorme buque portacontenedores que bloqueó el vital Canal de Suez abrió los ojos al mundo sobre el peligro de depender de las cadenas de suministro tradicionales. Además de la actual pandemia de COVID-19 que ya había sembrado el caos logístico el año anterior, para 2022 la "interrupción de la cadena de suministro" se había convertido en una frase muy familiar en todo el mundo industrial.

En estas dos situaciones importantes de cuello de botella, la impresión 3D estuvo a la altura del desafío. Las piezas médicas y los equipos de protección personal (PPE) impresos en 3D, así como la fabricación de puentes, demostraron la afirmación de larga data de que la fabricación aditiva podría superar las interrupciones tradicionales de la cadena de suministro.

La fabricación localizada y bajo demanda son dos de los principales beneficios de AM. . . cuando trabajan En condiciones exigentes que han dependido en gran medida de una cadena de suministro tradicional, especialmente en segmentos de mercado altamente estandarizados o con aversión al riesgo, la adopción de AM ha sido relativamente más lenta que las aplicaciones más comerciales. Enormes puntos de prueba en los últimos años han sido un testimonio de que AM es responsable y se ve que respalda su propuesta de valor.

La calificación de materiales y procesos, el aumento de la validación del flujo de trabajo y el desarrollo de más tipos de materiales han movido mucho la aguja en el uso final o la producción de repuestos a través de la impresión 3D.

En 2023, podemos esperar ver más piezas finales impresas en 3D en uso que nunca. Desde zapatos populares hasta productos dentales impresos en 3D, la impresión 3D está yendo mucho más allá de las aplicaciones de creación rápida de prototipos que caracterizaron sus primeros días. El despliegue completo de líneas de producción AM ampliadas en grandes volúmenes todavía es relativamente futuro, pero ya no es tanto un sueño como lo había sido en años anteriores.

Especialmente para la producción de repuestos, la impresión 3D es más que una prueba de su valía. La producción puente también, mientras que los procesos tradicionales como el moldeo por inyección aumentan, destaca las capacidades de la impresión 3D actual para satisfacer la demanda.

Quizás la tendencia de impresión 3D más grande que podemos esperar ver en el nuevo año se reduce a lo que les decimos a nuestros hijos todas las mañanas: "Juega bien con los otros niños". Es decir, la impresión 3D está encontrando su lugar entre y junto a otras tecnologías, tanto AM como tradicionales, para ampliar la concepción de lo que es y puede ser la fabricación avanzada.

Ya sea dentro de una sola máquina o simplemente a través de instalaciones en paralelo, se están diseñando e instalando más impresoras 3D teniendo en cuenta la hibridación. Es posible que la planta de producción del futuro no se componga únicamente de docenas o cientos de impresoras 3D, sino que verá estos sistemas instalados junto con fresadoras CNC, configuraciones de moldeado, taladradoras, tornos y otras configuraciones familiares en el mundo de la fabricación tradicional y sustractiva. La interacción continúa con moldes impresos en 3D y otras piezas para equipos convencionales.

Las conversaciones están madurando junto con la impresión 3D. Hace una década, la pregunta era: "¿Cuándo reemplazará la impresión 3D a la fabricación tradicional?" Ahora, estamos viendo esa pregunta transformarse: "¿Cómo será el piso de la fábrica del futuro para una fabricación eficiente?"

En última instancia, la impresión 3D es una herramienta en una caja de herramientas. Incluso con una "fábrica de hacer cualquier cosa" como una impresora 3D, la herramienta tiene sus limitaciones y nunca será la elección correcta en todos los casos de producción. A veces, esto incluye partes de productos finales únicos, que se basarán en algunas técnicas de fabricación aditivas y sustractivas para crear el todo terminado. Los automóviles, por ejemplo, tienen cada vez más motores y componentes internos impresos en 3D, junto con carrocerías tradicionales de metal, todo creado con herramientas impresas en 3D ergonómicas y personalizadas para los trabajadores de la línea.

Esa mentalidad de herramienta en una caja de herramientas se extiende más allá del piso de la fábrica. Más empresas de materiales, incluidas empresas multinacionales de productos químicos, se están asociando con fabricantes de equipos originales (OEM) de impresoras 3D seleccionados para validar sus materiales en procesos ajustados y flujos de trabajo validados. Más proveedores de software importantes están creando programas de corte específicos para diferentes tipos de impresoras 3D, mientras que otros están desarrollando capacidades increíbles en simulación para predecir el rendimiento en el mundo real mucho antes que una construcción física.

Las formas en que se forman los ecosistemas conducen a resultados más poderosos en materiales, tecnologías e incluso estructuras comerciales.

en 2023D, podemos esperar ver un enfoque más maduro y holístico de la evolución de la fabricación aditiva.

A través de un panorama reestructurado que se hace más responsable de su crecimiento y una reconfiguración realista de la adopción híbrida, la impresión 3D está bien posicionada, de hecho, para tener su mejor año hasta el momento. . . hasta el año que viene.

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