Tendencias del Mercado de Impresión 3D automatizada Industria
Se espera que el segmento automotriz impulse el crecimiento del mercado
- Los automóviles son una parte esencial de la vida humana como principal medio de transporte en la actualidad. Actualmente, hay más de 1.300 millones de vehículos de motor circulando por las carreteras en todo el mundo, y se espera que esa cifra aumente a 1.800 millones en el año 2035. Los turismos representan aproximadamente el 74% de estas estadísticas, mientras que los vehículos comerciales ligeros y los camiones pesados, autobuses, autocares, y los minibuses representan el 26% restante.
- La impresión 3D se puede utilizar para fabricar moldes y herramientas de termoformado para la fabricación rápida de mordazas, plantillas y accesorios. Esto permite a los fabricantes de automóviles producir muestras y herramientas a bajos costos y eliminar futuras pérdidas de producción al invertir en herramientas de alto costo. El primer coche eléctrico impreso en 3D fue lanzado en 2014 por Local Motors. Posteriormente, otras empresas establecidas, como el grupo BMW, también han seguido el ejemplo en términos de adopción de técnicas de impresión 3D automatizadas. En varios de los principales fabricantes de automóviles de EE. UU., alrededor del 80%-90% de cada conjunto de prototipo inicial se ha impreso en 3D, con una tendencia creciente hacia la automatización. Algunos de los componentes populares son partes del escape, la entrada de aire y los conductos. Estas piezas se diseñan digitalmente, se imprimen en 3D y se instalan en un automóvil en poco tiempo, luego se prueban mediante múltiples iteraciones.
- Quizás el uso más popular de la impresión 3D automatizada en el sector automotriz sea la fabricación de ayudas de fabricación como plantillas y accesorios. Fabricar herramientas de fabricación utilizando medios tradicionales es bastante costoso y requiere mucho tiempo, y las limitaciones geométricas se traducen en procesos de fabricación menos eficientes y más restricciones en la geometría de las piezas de uso final. Las herramientas de fabricación impresas en 3D son más ligeras y ergonómicas, lo que hace que a los trabajadores de las fábricas les resulte más fácil y seguro realizar sus tareas.
- Además, los volúmenes de producción asociados con la fabricación de automóviles son muy altos y representan cientos de miles de tiradas para cada pieza. Sería difícil para la mayoría de las tecnologías de impresión 3D mantenerse al día (por ahora). Pero muchos fabricantes de automóviles de alta gama limitan la producción de sus coches a sólo unos pocos miles de unidades, lo que hace que la impresión 3D automatizada sea una opción viable.
- Según el Foro Económico Mundial, se espera que se vendan más de 12 millones de automóviles totalmente autónomos anualmente en 2035, lo que cubrirá el 25% del mercado automotriz mundial. Además, varias iniciativas adoptadas por los fabricantes de motores eléctricos están conduciendo al crecimiento del mercado. En marzo de 2020, la empresa de ingeniería Equipmake, con sede en el Reino Unido, desarrolló un motor eléctrico de imán permanente de alta densidad. El motor fue diseñado en colaboración con Hieta, un especialista en impresión 3D. El motor Ampere de Equipmake pesará cerca de 10 kg pero proporcionará una potencia de 295 CV.
- Además, los soportes son piezas pequeñas y bastante mundanas, que eran muy difíciles de optimizar en el pasado, cuando los ingenieros estaban limitados por los métodos de fabricación tradicionales. Actualmente, los ingenieros pueden diseñar soportes optimizados y darles vida a estos diseños con la ayuda de la impresión 3D. Rolls Royce mostró recientemente las capacidades de la impresión 3D para brackets. La compañía mostró un gran lote de piezas metálicas para automóviles impresas en 3D y optimizadas para DfAM, muchas de las cuales parecen estar entre corchetes. Si bien la creación de prototipos sigue siendo la principal aplicación de la impresión 3D en la industria automotriz, el uso de esta tecnología para herramientas se está imponiendo rápidamente. Un ejemplo importante de esto es Volkswagen, que utiliza la impresión 3D internamente desde hace varios años. Su tecnología de inyección de aglutinante también se utiliza para construir el componente. Además, en julio de 2021, Volkswagen anunció que se estaba asociando con Siemens y HP para industrializar la impresión 3D de piezas estructurales, que pueden ser significativamente más ligeras que componentes equivalentes fabricados en chapa de acero.
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Se espera que América del Norte tenga una importante cuota de mercado
- América del Norte es uno de los mercados importantes para la impresión 3D automatizada a nivel mundial, y Estados Unidos representa una participación significativa en la región. La creciente demanda del país se puede atribuir a la gran presencia de pequeños y grandes proveedores. Por ejemplo, Forecast 3D en Carlsbad, CA, ofrece servicios de impresión 3D en una variedad de materiales para las industrias de salud, automoción, aeroespacial, productos de consumo y diseño.
- Los sistemas de control de circuito cerrado han sido durante mucho tiempo un objetivo fundamental para los ingenieros de fabricación aditiva debido al rápido desarrollo de potentes aplicaciones de IA. Por ejemplo, investigadores del Laboratorio de Investigación de Aditivos Niskayuna de GE, en Nueva York, crearon una plataforma patentada de aprendizaje automático que utiliza cámaras de alta resolución para monitorear el proceso de impresión capa por capa y detectar rayas, hoyos, agujeros y otros problemas que normalmente son invisibles. a simple vista. Además, los datos se comparan en tiempo real con una base de datos de fallas pregrabadas utilizando imágenes de tomografía computarizada (CT). El sistema de inteligencia artificial estará entrenado para pronosticar dificultades y detectar fallas durante todo el proceso de impresión utilizando imágenes de alta resolución y datos de tomografía computarizada.
- Además, el mercado cuenta con varias patentes de tecnología para la impresión 3D de polímeros. Por ejemplo, en agosto de 2020, PostProcess Technologies Inc., uno de los proveedores de soluciones de posimpresión automatizadas e inteligentes para la impresión 3D industrial, recibió una patente para la tecnología de posimpresión automatizada para la impresión 3D de polímeros. La tecnología SVC es parte de la familia de fabricación aditiva de PostProcess de soluciones de eliminación de resina y soporte de polímeros impresos en 3D. Este método patentado utiliza detergentes pendientes de patente y algoritmos patentados para garantizar que los componentes impresos en 3D estén expuestos al detergente y a la cavitación de manera uniforme, consistente y confiable durante la posimpresión.
- Además, varios proveedores están ampliando sus instalaciones en la región, principalmente para abordar los desafíos de la cadena de suministro y la creciente demanda en varios sectores verticales de usuarios finales. Por ejemplo, en febrero de 2021, Roboze anunció la apertura de su sede estadounidense en Houston, Texas, para facilitar la relocalización de la producción nacional y abordar problemas de la cadena de suministro. Roboze podrá aumentar su capacidad de ingeniería y producción en los Estados Unidos con planes de contratar a más de 100 empleados en los próximos dos años y abordar una creciente demanda de tecnología de impresión 3D en industrias como la aeroespacial, la de petróleo y gas y la de movilidad.
- De manera similar, en abril de 2021, Roboze anunció el lanzamiento de Roboze Automate, el sistema de automatización industrial para incorporar la impresión 3D personalizada con superpolímeros y compuestos al flujo de trabajo de producción para aplicaciones extremas de usuario final. Estados Unidos está experimentando un déficit de metales que está afectando a cada una de las áreas industriales a medida que comienza un impulso de infraestructura que abarca desde la energía hasta el transporte y la manufactura. Roboze combinó su novedosa tecnología de plataforma de polímeros, PEEK, una tecnología ideal de sustitución de metales, con un sistema de automatización industrial PLC desarrollado en colaboración con BR.
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