Tra i nuovi mercati dove si stanno iniziando a vedere apprezzamenti per il valore generato dalla produzione additiva vi sono quello dei semiconduttori e dei data center.
Rimodellare le industrie, grazie ai progressi nei materiali, nei software e nelle applicazioni di precisione, è la mission di 3D Systems.
di Giuseppe Costa
Nel corso del 2024, la produzione additiva (PA) ha continuato a generare un enorme valore, grazie all’integrazione nei flussi di lavoro in ambito produttivo. Il Dr. Jeffrey Graves, Presidente e Chief Executive Officer di 3D Systems, prevede che l’adozione della produzione additiva continuerà ad accelerare nei mercati ad alta affidabilità quali: energia, petrolio, gas, produzione di beni strumentali per semiconduttori, nonché aerospaziale e difesa. Sebbene questi mercati operino all’interno di standard e requisiti normativi molto rigorosi, in termini di qualità, prestazioni, affidabilità e tracciabilità delle parti, trovano, in varie fasi del loro percorso, la possibilità di adottare tecniche di produzione additiva.
Jeffrey Graves, Presidente e Chief Executive Officer di 3D Systems, prevede che l’adozione della produzione additiva continuerà ad accelerare soprattutto nei mercati ad alta affidabilità, come l’aerospace e la difesa.
SEMICONDUTTORI E DATA CENTER
Tra i nuovi mercati dove si stanno iniziando a vedere apprezzamenti per il valore generato dalla produzione additiva vi sono quello dei semiconduttori e dei data center. In ambito di intelligenza artificiale vengono effettuati investimenti per bilioni di dollari che influenzano queste aree. Le applicazioni HPC (High Performance Computing) richiedono una gestione termica e di alimentazione significativamente maggiore per l’elaborazione dei dati industriali; i data center e le applicazioni di hosting aumentano ulteriormente questi requisiti. Ciò richiede sistemi basati su rack, su larga scala, con soluzioni di rete complesse, archiviazione, ridondanza, alimentazione e termiche idonee per gestire il calore generato dai numerosi moduli HPC.
Poiché semiconduttori ed elettronica ad alte prestazioni mettono alla prova i limiti della gestione termica, della precisione e dell’efficienza dello spazio, Reji Puthenveetil, EVP soluzioni additive e Chief Commercial Officer di 3D Systems, ritiene che la produzione additiva darà vita a una nuova era di prodotti con soluzioni termiche su misura, come dissipatori di calore ultra-efficienti e canali di raffreddamento personalizzati, che ottimizzino le esigenze prestazionali uniche di ciascun dispositivo.
Grazie all’esperienza pluridecennale di 3D Systems nella manifattura additiva per il settore aerospaziale, l’azienda utilizza un approccio consultivo e aiutare le imprese a creare parti idonee alla navigazione aerea, con peso ridotto e prestazioni migliorate.
MERCATI AD ALTA PRECISIONE
Man mano che nuovi spazi applicativi inizieranno a diffondersi, Graves prevede che alcuni dei più importanti utilizzatori della PA – come i team di F1, le fonderie e il settore aerospaziale e della difesa – approfondiranno l’uso di questa tecnologia nelle loro attività. Poiché i fornitori di soluzioni di produzione additiva continuano a progredire sul mercato con materiali, hardware e software, Graves sottolinea che questi mercati, orientati alla ricerca di precisione, faranno progredire il modo in cui utilizzano la tecnologia additiva al fine di fornire valore alle applicazioni di produzione nei loro flussi di lavoro.
Nel settore aerospaziale e della difesa, si assiste a una crescita continua di componenti che vengono prodotti in serie limitate o fuori produzione, ma che sono ancora necessari per le attività di manutenzione, riparazione e revisione (MRO). La produzione additiva può aiutare ad aumentare rapidamente la capacità produttiva, con minori barriere tecniche. Reji Puthenveetil sostiene che il 2025 porrà le fondamenta su tali presupposti. Si aspetta che ciò avvenga non solo per la produzione di componenti o particolari per utilizzo finale, ma anche nella fusione di stampi e modelli, nonché nei supporti di produzione quali maschere, utensili e fissaggi. Tutto ciò è incrementale rispetto alle altre opportunità all’interno del settore presentate dalle nuove progettazioni rese possibili dalla produzione additiva.
Reji Puthenveetil, EVP soluzioni additive e Chief Commercial Officer di 3D Systems, ritiene che la produzione additiva darà vita a una nuova era di prodotti con soluzioni termiche su misura che ottimizzino le esigenze uniche di ciascun dispositivo.
IL RUOLO DI MATERIALI E SOFTWARE
Nel 2025 e negli anni successivi, il settore della produzione additiva continuerà a farsi strada in diverse applicazioni di produzione. Il Dott. Joe Zuiker, EVP Ingegneria e operazioni di 3D System, ritiene che la tecnologia di stampa 3D, i materiali e il software assumeranno un ruolo significativo nel plasmare il futuro della produzione.
Per la stampa in polimero, questo progresso sarà guidato dalle capacità uniche di progettazione del prodotto fornite dalla produzione additiva, insieme alla maggiore produttività, producibilità e resa dei sistemi di vasche basati su proiettori e sul miglioramento della durabilità e delle prestazioni dei materiali fotopolimerici.
Joe Zuiker prevede che i sistemi di imaging mediante proiettori basati su raster sostituiranno molte applicazioni laser basate su vettori, a causa della maggiore velocità, della maggiore resa e dei vantaggi di maggiore producibilità possibili con tali sistemi. Questa transizione sarà a tutti i livelli di qualità e prestazioni del sistema, dalle stampanti professionali a basso costo fino ai sistemi di produzione avanzati non presidiati. Quando questi vantaggi hardware vengono combinati ai nuovi materiali fotopolimerici, il passo successivo nel valore della produzione additiva potrebbe essere notevole in numerose applicazioni.
Molti nuovi materiali fotopolimerici che sono stati introdotti o saranno introdotti nel prossimo futuro sono in grado di fornire miglioramenti significativi alle proprietà dei componenti stampati, tra cui durabilità, resistenza, ritardo di fiamma e un’ampia gamma di altre proprietà. Inoltre, c’è stata un’ondata di ricerca accademica sulla produzione digitale avanzata che utilizza reazioni basate sulla luce. Il nuovo e innovativo catalizzatore e i polimeri a più catalizzatori potrebbero ampliare la gamma di proprietà che possono essere create. Con proprietà migliori e potenziali metodi di riciclaggio, le aziende saranno probabilmente invogliate ad accelerare le loro iniziative di produzione digitale.
Il Dott. Joe Zuiker, EVP Ingegneria e operazioni di 3D System, ritiene che la tecnologia di stampa 3D, i materiali e il software assumeranno un ruolo significativo nel plasmare il futuro della produzione.
Il design generativo è un’altra tendenza che Zuiker sostiene accelererà e guiderà quantità senza precedenti di prodotti stampati in 3D a causa della complessità di cui avrà bisogno un prodotto completamente ottimizzato. Ad esempio, le esigenze geometriche dei tessuti e degli organi stampati in 3D stanno guidando le innovazioni nell’informatica, che si trasformeranno in prodotti commerciali e industriali. Si stanno già vedendo i risultati di alcune delle ricerche ottimizzate sulla biostampa che vengono incorporate nei sistemi industriali basati su proiettori e dovremmo aspettarci ancora più nel prossimo futuro.
Infine, negli ultimi 12 mesi, abbiamo assistito a progressi significativi nella capacità del software non solo di accelerare, ma anche di gestire il flusso di lavoro della produzione, trasformando così il modo in cui i prodotti vengono immessi sul mercato. Secondo Graves, nel 2025, si assisterà a un aumento dell’adozione di sistemi operativi di produzione per fornire l’integrazione, l’automazione, il controllo e l’ottimizzazione completi del flusso di lavoro in fabbrica sia nel settore industriale che in quello sanitario. L’integrazione di questi sistemi può aiutare ad accelerare la progettazione e la produzione additiva di parti nell’intero flusso di lavoro di produzione, al fine di aumentare l’efficienza e semplificare la conformità normativa.
Negli ultimi 12 mesi, abbiamo assistito a progressi significativi nella capacità del software non solo di accelerare, ma anche di gestire il flusso di lavoro della produzione, trasformando così il modo in cui i prodotti vengono immessi sul mercato.
