Tendances du marché de Impression 3D automatisée Industrie
Le segment automobile devrait stimuler la croissance du marché
- Les automobiles constituent aujourdhui un élément essentiel de la vie humaine en tant que principal moyen de transport. Actuellement, il y a plus de 1,3 milliard de véhicules à moteur en circulation dans le monde, et ce nombre devrait atteindre 1,8 milliard d'ici 2035. Les voitures particulières représentent environ 74 % de ces statistiques, tandis que les véhicules utilitaires légers et les camions lourds, les bus, les autocars, et les minibus représentent les 26 % restants.
- L'impression 3D peut être utilisée dans la fabrication de moules et d'outils de thermoformage pour la fabrication rapide de poignées, de gabarits et de fixations. Cela permet aux constructeurs automobiles de produire des échantillons et des outils à faible coût et d'éliminer les pertes de production futures lorsqu'ils investissent dans des outils coûteux. La toute première voiture électrique imprimée en 3D a été lancée en 2014 par Local Motors. Par la suite, dautres entreprises établies, comme le groupe BMW, ont également emboîté le pas en adoptant des techniques dimpression 3D automatisées. Chez plusieurs grands constructeurs automobiles américains, environ 80 à 90 % de chaque prototype initial a été imprimé en 3D, avec une tendance croissante à lautomatisation. Certains des composants les plus populaires sont des pièces déchappement, dadmission dair et de conduits. Ces pièces sont conçues numériquement, imprimées en 3D et montées sur une voiture en peu de temps, puis testées à travers plusieurs itérations.
- Lutilisation la plus populaire de limpression 3D automatisée dans le secteur automobile est peut-être la fabrication daides à la fabrication telles que des gabarits et des accessoires. La fabrication d'outils de fabrication à l'aide de moyens traditionnels est plutôt coûteuse et prend du temps, et les limitations géométriques se traduisent par des processus de fabrication moins efficaces et davantage de contraintes sur la géométrie des pièces finales. Les outils de fabrication imprimés en 3D sont plus légers et plus ergonomiques, ce qui permet aux ouvriers dusine daccomplir leurs tâches plus facilement et plus sûrement.
- De plus, les volumes de production associés à la fabrication automobile sont très élevés, s'élevant à des centaines de milliers de séries pour chaque pièce. Ce serait difficile à suivre pour la plupart des technologies dimpression 3D (pour linstant). Mais de nombreux constructeurs automobiles haut de gamme limitent la production de leurs voitures à quelques milliers dunités seulement, ce qui fait de limpression 3D automatisée une option viable.
- Selon le Forum économique mondial, plus de 12 millions de voitures entièrement autonomes devraient être vendues chaque année en 2035, couvrant 25 % du marché automobile mondial. De plus, plusieurs initiatives prises par les fabricants de moteurs électriques conduisent à la croissance du marché. En mars 2020, la société d'ingénierie basée au Royaume-Uni Equipmake a développé un moteur électrique à aimant permanent à forte densité de puissance. Le moteur a été conçu en collaboration avec Hieta, spécialiste de l'impression 3D. Le moteur Ampere d'Equipmake pèsera près de 10 kg mais fournira une puissance de 295 ch.
- De plus, les supports sont des pièces petites et plutôt banales, qui étaient très difficiles à optimiser autrefois, lorsque les ingénieurs étaient contraints par les méthodes de fabrication traditionnelles. Actuellement, les ingénieurs peuvent concevoir des supports optimisés et donner vie à ces conceptions à laide de limpression 3D. Rolls Royce a récemment présenté les capacités de l'impression 3D pour les supports. La société a présenté un grand lot de pièces métalliques automobiles optimisées par DfAM et imprimées en 3D, dont beaucoup semblent être mises entre parenthèses. Même si le prototypage reste la principale application de limpression 3D dans lindustrie automobile, lutilisation de cette technologie pour loutillage gagne rapidement du terrain. Un exemple majeur en est celui de Volkswagen, qui utilise limpression 3D en interne depuis plusieurs années. Leur technologie de projection de liant est également utilisée pour construire le composant. Par ailleurs, en juillet 2021, Volkswagen a annoncé s'associer à Siemens et HP pour industrialiser l'impression 3D de pièces structurelles, qui peuvent être nettement plus légères que des composants équivalents en tôle d'acier.
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LAmérique du Nord devrait détenir une part de marché importante
- LAmérique du Nord est lun des marchés importants pour limpression 3D automatisée à léchelle mondiale, les États-Unis représentant une part importante de la région. La demande croissante du pays peut être attribuée à la présence massive de petits et grands vendeurs. Par exemple, Forecast 3D à Carlsbad, en Californie, propose des services d'impression 3D dans une variété de matériaux aux secteurs de la santé, de l'automobile, de l'aérospatiale, des produits de consommation et du design.
- Les systèmes de contrôle en boucle fermée constituent depuis longtemps un objectif fondamental pour les ingénieurs en fabrication additive en raison du développement rapide dapplications dIA puissantes. Par exemple, des chercheurs du Niskayuna Additive Research Lab de GE, à New York, ont créé une plate-forme exclusive d'apprentissage automatique qui utilise des caméras haute résolution pour surveiller le processus d'impression couche par couche et détecter les stries, les creux, les trous et d'autres problèmes généralement invisibles. à l'œil nu. De plus, les données sont comparées en temps réel à une base de données de défauts préenregistrée en utilisant l'imagerie par tomodensitométrie (CT). Le système d'IA sera formé pour prévoir les difficultés et détecter les défauts tout au long du processus d'impression à l'aide de l'image haute résolution et des données de tomodensitométrie.
- En outre, le marché est témoin de divers brevets technologiques pour limpression 3D polymère. Par exemple, en août 2020, PostProcess Technologies Inc., l'un des fournisseurs de solutions de post-impression automatisées et intelligentes pour l'impression 3D industrielle, a reçu un brevet pour une technologie de post-impression automatisée pour l'impression 3D polymère. La technologie SVC fait partie de la famille de fabrication additive de PostProcess de solutions d'élimination de supports polymères imprimés en 3D et d'élimination de résine. Cette méthode brevetée utilise des détergents en instance de brevet et des algorithmes exclusifs pour garantir que les composants imprimés en 3D sont exposés au détergent et à la cavitation de manière uniforme, cohérente et fiable pendant la post-impression.
- En outre, divers fournisseurs étendent leurs installations dans la région, principalement pour relever les défis de la chaîne d'approvisionnement et la demande croissante dans divers secteurs verticaux d'utilisateurs finaux. Par exemple, en février 2021, Roboze a annoncé louverture de son siège social américain à Houston, au Texas, pour faciliter la relocalisation de la production nationale et résoudre les problèmes de chaîne dapprovisionnement. Roboze sera en mesure d'augmenter sa capacité d'ingénierie et de production aux États-Unis avec l'intention d'embaucher plus de 100 employés au cours des deux prochaines années et de répondre à une demande croissante de technologie d'impression 3D dans des secteurs tels que l'aérospatiale, le pétrole et le gaz et la mobilité.
- De même, en avril 2021, Roboze a annoncé le lancement de Roboze Automate, le système d'automatisation industrielle visant à intégrer l'impression 3D personnalisée avec des super polymères et des composites dans le flux de production pour les applications extrêmes des utilisateurs finaux. Les États-Unis connaissent un déficit de métaux qui affecte chacun des domaines industriels alors quils entament une poussée dinfrastructure qui sétend de lénergie aux transports en passant par la fabrication. Roboze a combiné sa nouvelle technologie de plate-forme polymère, PEEK, une technologie idéale de remplacement des métaux, avec un système d'automatisation industrielle PLC développé en partenariat avec BR.
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