3D Systems ziet trends die duiden dat adoptie van AM versnelt

2024 is een lastig jaar geweest voor de additive manufacturing industrie. Onderliggend ziet Jeffrey Graves, President en CEO van 3D Systems, echter ontwikkelingen die zijn vertrouwen in de technologie ondersteunen. Hij verwacht dat de adoptie van AM gaat versnellen, onder andere in olie- en gas- en energiesector en in de halfgeleiderindustrie. Bij 3D Systems verwacht men ook een doorbraak van AM in de gietindustrie.

In de afgelopen jaren heeft additive manufacturing (AM) een enorme groei doorgemaakt. Volgens Dr. Jeffrey Graves, President & Chief Executive Officer van 3D Systems, heeft AM in 2024 vooral een aanzienlijke waarde laten zien door integratie in productieprocessen. “Ik verwacht dat de adoptie van AM zal blijven versnellen in markten met hoge eisen ten aanzien van betrouwbaarheid, zoals energie, olie en gas, halfgeleiderapparatuur en lucht- en ruimtevaart.”

Halfgeleiderindustrie krijgt steeds meer oog voor AM als oplossing voor thermische problemen

Trends in 3D-Printen

Een van de trends die hij waarneemt rond de adoptie van 3D printen, is de toenemende waardering voor AM in de productie van halfgeleiderapparatuur en datacenters. “Miljarden dollars worden geïnvesteerd in AI, die deze gebieden beïnvloeden,” merkt Graves op. De nanoschaal van geavanceerde microprocessors en het enorme aantal dat in moderne datacenters wordt gebruikt, creëren een uitdagende omgeving om de processors koel te houden. AM heeft de belofte in zich om een nieuw generatie, efficiënte warmtewisselaars te produceren met behulp van Laser Powder Bed Fusion (LPBF) en puur koper. Jeffrey Graves: “Naarmate het jaar vordert, verwacht ik dat we meer van deze componenten gaan zien die de ontwerpers van GPU en datacenter een krachtige oplossing geven om warmte effectief uit het systeem af te voeren.” De precisie en ruimte-efficiëntie die nodig zijn voor thermisch beheer, vereisen op maat gemaakte thermische oplossingen,” vult Reji Puthenveetil, Additive Solutions & Chief Commercial Officer bij 3D Systems, aan.  “AM kan helpen bij het creëren van ultra-efficiënte warmtewisselaars en aangepaste koelkanalen die de unieke prestatiebehoeften van elk apparaat optimaliseren.”

Kansen voor 3D-printen in de zorg

De gezondheidszorg biedt eveneens enorme kansen voor 3D-printen. Graves ziet zowel kansen in orthopedische toepassingen en de tandheelkundige markt. “AM’s vermogen om unieke complexe onderdelen gelijktijdig te produceren, kan chirurgen en clinici helpen een betere zorg aan hun patiënten te bieden,” zegt hij. De vooruitgang in regeneratieve geneeskunde kan de kwaliteit van leven voor talloze patiënten verbeteren. Reji Puthenveetil vult nog aan dat met de toevoeging van FDA-goedgekeurde AM oplossingen, zoals de mogelijkheid om PEEK 3D te printen, het aantal verschillende implantaten dat 3D geprint wordt, zal toenemen. Hij verwacht een verdere focus op het gebruik van AM om patiëntspecifieke hulpmiddelen te produceren voor toepassingen zoals craniomaxillofaciale, orthopedische oncologie, spinale fusieoperaties en totale gewrichtsreconstructie.

Hyperefficiënte gietkernen produceren met 3D printen

Lucht- en ruimtevaart: AM in MRO

De lucht- en ruimtevaartsector passen additive manufacturing al langere tijd toe. Ook hier zal de groei doorzetten, verwacht men bij 3D Systems. Reji Puthenveetil verwacht onder andere een verdere groei in de productie van obsolete parts. “AM kan helpen de productiecapaciteit snel te vergroten, met lagere technische drempels,” merkt hij op. Een andere toepassing waar hij hoge verwachtingen van heeft is, precisiegieten (verorenwasgieten). “Recent zijn er nieuwe oplossingen gevonden die gebruik maken van de inherente sterke punten van 3D-printen om hyperefficiënte 3D-geprinte gietpatronen te produceren. Dit maakt AM meer kostenconcurrerend ten opzichte van traditionele productie van de gietkernen.” Hij verwacht dat gieterijen hierdoor additive manufacturing sneller zullen omarmen. Daarmee kunnen ze de productie van gietkernen uitbreiden en daarmee hun productievolume verhogen.

Manufacturing Operating Systems

Jeffrey Graves  constateert verder dat afgelopen jaar een flinke vooruitgang is geboekt op het vlak van software om de workflow in de productie te managen. 3D Systems speelt hier met het van oorsprong Belgische Oqton een rol in. “Ik verwacht een toenemende de adoptie van Manufacturing Operating Systems die een voor een volledige workflowintegratie in de productie zorgen, automatisering, besturing en optimalisatie op de fabrieksvloer, zowel in de industrie als in de gezondheidszorg

Verschuiving in kunststof 3D printen

3D printen heeft tot nog toe niet echt kunnen concurreren met traditionele productieprocessen zoals spuitgieten van kunststoffen. Dat heeft deels te maken met de aanzienlijke hogere materiaalkosten. Reij Puthenveetil ziet op dit punt in de komende jaren verbetering. “Nieuwe oplossingen die de inherente sterke punten van 3D-printen benutten, kunnen helpen om AM kosteneffectiever te maken.”  Misschien komt deze doorbraak wel van de verschuiving die Joe Zuiker, EVP Engineering & Operations ziet. Hij verwacht een verschuiving naar raster-gebaseerde projectorsystemen voor polymeren. “Deze systemen zullen veel vector-gebaseerde laserapplicaties verdringen vanwege de hogere snelheid, doorvoer en verbeterde produceerbaarheid.” Nieuwe fotopolymeermaterialen bieden aanzienlijke verbeteringen in de eigenschappen van geprinte componenten, zoals duurzaamheid en brandwerendheid.