La stampa 3D nel settore automobilistico: analisi e previsioni

L’utilizzo della stampa 3D nel settore automobilistico ha superato un giro d’affari di 1,4 miliardi di dollari nel 2017, con una vendita annuale di oltre 110 mila stampanti 3D. Secondo i dati di Global Market Insight la crescita di questo mercato continuerà a salire di oltre il 25% entro il 2024.

Il successo della stampa 3D nel settore automobilistico è trainato principalmente dalla crescente disponibilità di stampanti 3D efficienti con costi meno elevati rispetto al passato. Le migliorie tecnologiche consentono oggi di sviluppare prodotti complessi e di alta qualità altrimenti non realizzabili con le tecniche tradizionali.

Inoltre, la libertà di progettazione e la possibilità di combinare parti con funzionalità integrate migliorano le prestazioni e la durata dei prodotti, mantenendo i costi di produzione altamente competitivi.

Il progresso tecnologico e la competizione tra i produttori di stampanti 3D contribuiscono a ridurre i prezzi delle stampanti 3D e ad aumentare la loro domanda nel mercato.

Per di più, la possibilità di affidarsi a servizi professionali di stampa 3D, come quello messo a disposizione da noi di Prototek, dà la possibilità alle aziende di avvalersi delle migliori tecnologie 3D presenti sul mercato senza impegnarsi con costi di acquisizione e gestione macchina. Affidarsi ad team di progettisti con decennale esperienza nella stampa 3D vuol dire usufruire di una consulenza sui materiali e sulle stampanti 3D più in linea con i requisiti che i componenti richiedono.

I vantaggi della stampa 3D nel settore automobilistico

Le stampanti 3D industriali hanno aperto nuove strade in ogni fase della produzione dei veicoli a motore; dalle fasi di prototipazione funzionale, progettazione e produzione di utensili, alla produzione di componenti.

Ad ogni modo, ancora oggi, i principali utilizzi della stampa 3D nel settore automobilistico sono la prototipazione e la realizzazione di utensili, con una quota di oltre il 60%.

La stampa 3D nel settore automobilistico rende possibile eliminare la necessità di attrezzamento e assemblaggio riducendo, significativamente, i costi e i tempi di sviluppo della prototipazione e della produzione di parti funzionali.

Grazie alla stampa 3D è possibile migliorare la precisione delle parti e offrire una conformità eccezionale su tutti i prototipi, per le convalide funzionali.

Con le tecnologie 3D che mettiamo a disposizione dei nostri clienti siamo in gradi di:

  • progettare parti automobilistiche con geometrie complesse che sarebbero difficili o impossibili da produrre con i metodi tradizionali
  • offrire vantaggi come la riduzione del peso, e dei costi
  • ottimizzare l’efficienza energetica riducendo le emissioni di CO2 dei veicoli

Leggi il caso studio dedicato alla stampante 3D di HP e di come il gruppo BMW stia sfruttando questa tecnologia per ampliare la flessibilità in termini di design, funzionalità, costi e time to market.

Utilizzare la stampa 3D nel settore automobilistico riduce i costi di prototipazione eliminando i costi di attrezzaggio poiché i progettisti possono usare la stessa attrezzatura per stampare più modelli piuttosto che acquistare strumenti e pezzi specifici per la produzione sottrattiva.

Consente, altresì, di produrre rapidamente prototipi con meno risorse di quelle necessarie per la produzione attraverso le metodologie tradizionali.

La tecnologia 3D permette ad ingegneri e progettisti di automobili di effettuare più revisioni in meno tempo, comprimendo il ciclo di sviluppo del prodotto e riducendo efficacemente il time to market. Inoltre, permette alle aziende di effettuare sostituzioni di utensili più frequentemente e di tenere il passo con i cicli di progettazione del prodotto.

La stampa 3D nel settore automobilistico è guidata anche dall’emergere di sviluppatori di software di terze parti che stanno rivoluzionando il mercato fornendo strumenti progettati per ridurre l’attuale catena dei processi. Altresì, le principali aziende che offrono soluzioni CAD 3D propongono soluzioni open source per ottimizzare e snellire il processo di stampa.

BMW ha adottato parti stampate in metallo per la nuova super-auto ibrida “BMW i8 Roadster”

La parte realizzata è una staffa che consente l’apertura e chiusura della capote. Di complessa progettazione, la staffa aveva bisogno di sollevare, spingere e tirare il peso del tetto.

I progettisti e gli ingegneri del gruppo BMW hanno utilizzato il software di ottimizzazione topologica per ridurre al minimo la quantità di materiale richiesto nella parte e sono riusciti ad ottenere una staffa il 44% più leggera del supporto del tetto realizzato in modo convenzionale per il precedente modello.

L’espansione della stampa 3D nel settore automobilistico

Il Nord America è il primo paese per l’utilizzo della stampa 3D nel settore, con una quota superiore al 45%. La crescita è attribuibile all’elevata spesa in ricerca e sviluppo delle organizzazioni del settore pubblico e privato e dell’esistenza di numerosi fornitori di servizi di stampa 3D.

Data courtesy of Global Market Insight

Si prevede che la stampa 3D in Europa nel mercato automobilistico manterrà una crescita stabile attorno al 25,8% fino al 2024. Il mercato è trainato dal crescente numero di iniziative governative e partenariati pubblico-privati finalizzati a far avanzare la tecnologia di produzione additiva nel mercato automobilistico. Ad esempio, l’UE ha lanciato un nuovo programma quadro per potenziare gli investimenti nella ricerca sulla tecnologia di produzione additiva.

L’Europa svolge un ruolo importante nell’ecosistema della stampa 3D grazie alla presenza di varie aziende che forniscono macchine additive per la fabbricazione di parti metalliche, vendute in tutto il mondo.

Conclusioni

Nell’ultimo decennio, i progressi tecnologici nei sistemi di stampa 3D hanno cambiato il modo in cui i prodotti sono fabbricati, sviluppati, progettati e distribuiti.

Per il settore automobilistico, la stampa 3D ha portato a progettazioni più creative, prodotti più leggeri, più puliti e più sicuri, tempi di consegna più brevi e costi inferiori. La stampa 3D ha anche un enorme potenziale per una vasta gamma di nuove applicazioni nelle innovazioni di prodotto e nelle produzioni dirette ad alto volume.

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