Rollen för 3-D-utskrift på dagens metallmarknad är ganska liten. Men additiv tillverkning kan ge stora fördelar om flera utmaningar övervinns.
Idag är 3-D-utskrift en mycket liten del av metallindustrin, men den växer snabbt och denna marknad förväntas vara värd så mycket som 10 miljarder USD år 2030 till 2035. Redan ett antal sjukvårds- och flygindustri företag har anammat tekniken. Vissa kör pilotprojekt för att se hur 3-D-metallutskrift kan bidra till deras verksamhet medan andra använder 3-D-skrivare för att producera metallprototyper internt.
Vi förväntar oss att de nuvarande experimenten i låg skala kommer att övergå till en bredare industriell användning inom de kommande fem till tio åren, särskilt i den övre delen av metallmarknaden. Genom att avsevärt sänka produktionskostnaderna och ledtiderna för en mängd olika metalldelar, 3-har D-printing potentialen att omforma industristrukturen.
De främsta fördelarna med 3-D-utskrift är en kortare värdekedja, kostnads- och tidsminskningar genom eliminering av monteringssteg, större anpassnings- och designfrihet och minimalt slöseri. Men tekniken har fortfarande betydande utmaningar att övervinna. Dessa inkluderar de höga kostnaderna för metallpulver och 3-D-skrivare för storskalig produktion, såväl som betydande begränsningar för dimensionerna på tryckta delar. Dessutom kan de flesta skrivare inte blanda material i ett objekt. FoU-aktiviteter av företag och akademiker tar dock snabbt upp dessa begränsningar.
Branschaktörer kan komma in på denna lovande marknad på flera sätt: pulvertillverkning, 3-D-utskriftsslutprodukter, service av 3-D-skrivare och tillverkning av 3-D-skrivare. För metallernas värdekedja ligger kanske den största möjligheten i att producera högpresterande metallpulver eller innovativa produkter med förbättrade egenskaper. I takt med att tekniken alltmer tar fäste förväntar vi oss att pulverproducenter och skapare av produktdesignerna kommer att ha den största makten i värdekedjan, med de i mitten alltmer pressade.
I en tid med hög volatilitet i råvarukostnaden tittar metalltillverkare på 3-D-utskrifter med stort intresse – och av goda skäl. Genom att avsevärt sänka produktionskostnaderna och ledtiderna för en mängd olika metalldelar har 3-D-printing potentialen att omvandla värdekedjan inom metallproduktion och omforma branschens kraftdynamik.
Tekniken, som fungerar genom att lägga i lager snarare än att eliminera material för att skapa en form (därför är den också känd som additiv tillverkning), har flera viktiga försäljningsargument. För det första kräver det bara tre huvudsteg: metallproduktion, pulverproduktion och produkttryckning (med viss efterbehandling). Dessutom eliminerar 3-D-utskrift till stor del slöseri och utökar de tillgängliga designalternativen, vilket gör att tillverkare kan anpassa produkter för att använda mindre material, införliva förbättrade mekaniska egenskaper, undvika monteringssteg och skapa nya geometrier.
Processen gör också små produktionspartier mer kostnadseffektiva, breddar utbudet av tillverkningsalternativ och möjliggör bättre anpassning till slutanvändarnas behov. Till exempel kan ett företag lokalisera en 3-D-skrivare på produktens slutdestination, såsom underhållsavdelningen för tillverkning av reservdelar, vilket minskar både logistiska utmaningar och den höga kostnaden för att beställa komplexa engångsdelar från leverantörer .
Även om plast har fått mest uppmärksamhet hittills, är det metaller som har varit den snabbast växande kategorin 3-D-printing sedan 2012. Med tanke på det ökande behovet för metallproducenter att differentiera sig genom sina kostnadsstrukturer, leveranskedjan prestanda, eller produkter, tror vi att det bara är en tidsfråga innan tekniken blir en transformerande kraft i branschen. Det har potentialen att inte bara revolutionera produkttillverkningen utan att skapa nya ekosystem av innovation och entreprenörskap.
Att fullt ut förverkliga detta löfte kommer dock att ta tid. Med tanke på högvolymproduktion, kostnad för råvaror, kvalitetskonsistens och breda slutproduktstorlekar ligger 3-D-skrivare fortfarande efter konventionella metoder. Ändå går 3-D-utskrift snabbt framåt på alla dessa fronter.
För närvarande omfattar 3-D-utskrift endast ett fåtal baspunkter på metallmarknaden, men analytiker förväntar sig att dess tillväxtbana - som för närvarande liknar priser som vanligtvis förknippas med tekniska marknader snarare än metaller - kommer att ta årliga intäkter till regionen 10 USD miljarder år 2030 till 2035.3 Tekniken används redan för att producera nickel, nickellegeringar och andra högvärdiga metaller. Branscher som sjukvård och flyg- och rymdindustri ligger i framkant när det gäller att ta till sig 3-D-utskrift för att få precisionen, låga vikten och snabba hanteringen som deras kunder kräver – och som dessa kunder är villiga att betala extra för. När tekniken mognar och kostnaderna sjunker, förväntar vi oss att adoptionen kommer att spridas.
