Existe uma alta demanda no mercado por moldes de metal para impressão 3D?

1. Um avanço tecnológico: passar da produção de protótipos à sua utilização na produção em massa
O principal benefício dos moldes de impressão 3D de metal é que eles podem ir além dos limites da fabricação subtrativa tradicional. Por exemplo, a tecnologia de fusão em leito de pó a laser (LPBF) derrete o pó metálico, uma camada de cada vez, usando pequenos pontos de luz com apenas alguns micrômetros de largura. Isto torna possível moldar formas complexas de cavidades de uma só vez. Por exemplo, fabricar bicos de combustível para um determinado tipo de motor de aeronave à moda antiga-exige a montagem de dezenas de peças. Com a impressão 3D, entretanto, o processo é simplificado em uma única estrutura complexa. Isto não só reduz o peso em 40% e torna-o três vezes mais durável, mas também reduz o tempo de produção de meses para semanas. Esse paradigma de "fabricação orientada por design" está mudando a maneira como os fabricantes-de equipamentos de ponta competem entre si.

A indústria ultrapassou os limites das ligas padrão de titânio e níquel e entrou em ligas de alta entropia e materiais funcionais gradientes. Uma certa empresa fabricou pó de liga de titânio-para aviação com menos de 0,1% de oxigênio e características mecânicas que são boas o suficiente para peças forjadas. Ele foi usado com sucesso para imprimir toda a estrutura de um certo tipo de tanque de armazenamento de combustível de foguete. O avanço da tecnologia de impressão síncrona de vários-materiais permite que os moldes combinem diversas áreas de desempenho e atendam a todas as necessidades em situações operacionais muito adversas.

Também é muito importante apresentar novas ideias para controle de processos. A taxa de certificação de itens impressos aumentou de 70% para 80% nos estágios iniciais para mais de 95% usando monitoramento in-situ, otimização de parâmetros de processo-orientada por IA e tecnologia de simulação de gêmeo digital. Uma organização internacional de padrões estabeleceu padrões para inspeção de peças metálicas impressas em 3D. Esses padrões abrangem 12 dimensões, incluindo qualidades mecânicas e precisão dimensional. Este é o primeiro passo para a normalização técnica no sector.

2. Cenário de aplicação: Penetração de-campos de ponta para mercados civis
Aeroespacial e defesa: este é o maior mercado para moldes metálicos para impressão 3D, e a necessidade de peças leves e de alto{1}}desempenho neste setor continua crescendo. Até 2025, estima-se que o mercado global de impressão 3D de metal na indústria aeroespacial valha mais de 5 mil milhões de dólares, com uma taxa composta de crescimento anual de 18%. Uma certa empresa fabricante de satélites usa impressão 3D para fabricar peças estruturais leves, o que aumenta a taxa de carga útil do satélite em 25%. O projeto de topologia também foi usado para melhorar as pás do motor de um determinado caça a jato, reduzindo seu peso em 30% e aumentando a relação empuxo-por{13}}peso.
Na medicina, o uso generalizado de implantes personalizados tornou-se o padrão para o negócio. Uma certa empresa ortopédica fez uma prótese de articulação do quadril em liga de titânio que é mais biocompatível e tem melhores qualidades mecânicas do que as peças forjadas típicas. Eles fabricam mais de 100 mil desses produtos todos os anos. 3A impressão D está levando a medicina personalizada para o próximo nível. Uma instalação médica fabrica modelos de implantes cranianos diretamente a partir de tomografias computadorizadas de pacientes, fazendo com que eles se ajustem perfeitamente com precisão de um milímetro.
Fabricação de automóveis: à medida que os carros se tornam mais elétricos e mais leves, o uso de moldes metálicos de impressão 3D em coisas como sistemas de dissipação de calor e componentes estruturais de chassis está crescendo rapidamente. A linha de produção de impressão 3D de uma determinada empresa automotiva pode fabricar dezenas de milhares de peças leves de chassis todos os anos. O custo por peça é 40% menor do que com métodos mais antigos. E uma determinada marca de celular obteve sinal 20% mais leve e 15% melhor usando impressão 3D em liga de titânio na moldura. Isso mostrou que a tecnologia estava começando a chegar aos produtos eletrônicos de consumo.
Equipamentos para energia e indústria: A necessidade de peças de liga específicas que possam suportar altas temperaturas e resistir à corrosão em aplicações energéticas emergentes, como energia nuclear e energia de hidrogênio, é o que torna a impressão 3D de metal útil em ambientes muito severos. Uma empresa específica criou uma tecnologia de impressão para vasos de pressão de reatores nucleares que substituiu com sucesso os processos tradicionais de forjamento, simulando milhões de ciclos térmicos para testes.
3. O cenário do mercado: a força da China na concorrência global
Do ponto de vista do mercado geográfico, a América do Norte detém uma participação de 40% no mercado mundial graças à acumulação de tecnologia. A Europa, por outro lado, mantém uma participação constante nas aplicações industriais. A região Ásia-Pacífico é agora a área com maior crescimento e a China é responsável por mais de 70% do crescimento. O mercado de impressão 3D de metal da China valerá cerca de 1,2 bilhão de dólares até 2025. Ele cresceu a uma taxa de 22,3% ao ano nos últimos cinco anos. Por vários anos consecutivos, a quantidade de equipamentos-de nível industrial enviados ao exterior está entre as mais altas do mundo.

A concorrência diferenciada ajudou as empresas nacionais a fazer grandes avanços: a Platinum Technology produziu um sistema de materiais de alto-desempenho para todos os tipos de materiais, e seu equipamento imprimiu com sucesso toda a estrutura de um determinado tipo de tanque de armazenamento de combustível de foguete. A Huashu High Tech criou uma tecnologia de impressão de ultra{2}}alta-velocidade usando novas tecnologias de equipamentos que impulsionam a inovação de materiais e processos na direção oposta. A Beifeng Intelligent obteve avanços tecnológicos na área de ligas especiais de alumínio, com taxa de reciclagem de 95% para pó de titânio reciclado e redução de custos de 30%.

As empresas chinesas estão a crescer mais rapidamente no mercado global. Uma empresa específica abriu um centro tecnológico na Europa e um laboratório conjunto de investigação e desenvolvimento com a Airbus. Outra empresa obteve acesso ao mercado-de alta qualidade comprando um fornecedor alemão de equipamentos. Ter um preço mais baixo tornou-se uma grande vantagem competitiva. As máquinas de impressão 3D de metal construídas na China custam 40% menos do que as fabricadas na Europa e nos EUA e imprimem 25% mais rápido.