3D metaalprinten: maximaal marktaandeel van 1% in 2020
Er is geen enkele reden voor machinebouwers om in paniek te raken over de opmars van additive manufacturing. Dat is de boodschap van het VDW-onderzoek dat deze week op de Metav gepresenteerd is. De onderzoekers hebben naar de komende vijf tot zeven jaren gekeken. Tegen die tijd neemt AM maximaal 1 procent van de verspaningsmarkt in. Niet iedereen in Düsseldorf deelt de visie. En hoe ziet het er over vijftien jaar uit?
Voorlopig geen radicale verschuiving door additive manufacturing
De onderzoekers van het KEX, een kennisuitwisselingsinstituut van het Fraunhofer IPT en ILT in Aken, hebben in opdracht van de Duitse machinebouwers (VDW) gekeken naar de potentie die additive manufacturing heeft als verdringer van CNC-technologieën. Myron Graw, partner bij KEX, ziet vooralsnog geen grootschalige verdringen van bewerkingsprocessen. Anders gezegd: de komende jaren blijft de revolutie in de productietechniek uit. Als je de groei van de voorbije jaren – gemiddeld 40% per jaar – doortrekt, dan zullen tegen 2020 jaarlijks tussen de 1000 en 4000 3D metaalprinters per jaar verkocht worden. “We komen dan tot een verschuiving van de vraag naar werktuigmachines van een maximaal 1 procent”, zegt Myron Graw. AM neemt dan 1 procent van de verspaningsmarkt in. Zelfs in het meest positieve scenario zien we geen brede verdringing van het verspanende proces. Ter vergelijking: de totale 3D printmarkt is momenteel 4 miljard dollar groot, waarvan het grootste deel naar kunststoftoepassingen gaat. De CNC-gereedschapmachinemarkt is zo’n 60 miljard dollar groot. Wel voorspellen ze een versnelling van de acceptatie en toepassing van AM in de metaalindustrie.
Toegevoegde waarde lastig te creëren
De belangrijkste redenen voor de beperkte omvang zijn de vele manuele handelingen die verbonden zijn aan 3D metaalprinten, de geringe productiesnelheid van de machines, de kosten van de 3D geprinte metalen componenten. Myron Graw: “AM gemaakte onderdelen zijn gemiddeld drie tot vier keer duurder dan conventioneel gemaakte componenten en die processen zijn 10 keer sneller dan additive manufacturing. In middel en grote series heb je daarom voor AM-delen een added value nodig.” En die toegevoegde waarde creëren vraagt specifieke kennis van het proces. Deze kennis is nog niet zo breed beschikbaar als voor de meer traditionele bewerkingsprocessen. De onderzoekers zien wel een grote potentie in de hybridemachines, die additief combineren met bijvoorbeeld frezen of draaien. “Machinebouwers hoeven niet in paniek te raken, de komende jaren zal er geen radicale verandering zijn. AM biedt dan ook méér kansen dan risico’s.” De VDW ziet additive manufacturing als een aanvullende bouwsteen op de bestaande technologie, naast CAD, simulatie, nabewerken, meettechnologie etc.
En wat over vijftien jaar?
Toch kan de boodschap ‘geen revolutie’ verkeerd uitgelegd worden. In de toelichting op de onderzoeksresultaten benadrukte Myron Graw dat nadrukkelijk gekeken is naar een periode van vijf tot zeven jaren. Wat daarna gebeurt, laat zich lastig voorspellen. “Als aan een aantal randvoorwaarden is voldaan, is het denkbaar dat consumenten over tien tot vijftien jaar hun iPhone helemaal zelf printen”, oppert Graw een mogelijkheid die hij niet voorspelt maar evenmin uitsluit. Dan heeft 3D printen wel een behoorlijke impact op de productie van consumentenproducten. En indirect op de CNC-markt. Wie in de luchtvaart en medische technologie actief is, moet alert blijven op de AM-ontwikkelingen, voegt Graw er nog aan toe. In die sectoren gaan de ontwikkelingen sneller. Bovendien wijst hij erop dat binnenkort een aantal belangrijke patenten voor 3D metaalprinten aflopen. “Dan zullen er meer spelers op de markt komen, waardoor de systeemkosten omlaag gaan.”
Binnen 10 jaar integratie in de shopfloor
Tijdens de Metav ging op de eerste dag van Inside 3D Printing conferentie een aantal sprekers met elkaar in discussie over de uitdagingen en kansen voor de fabrikanten van AM-technologie. Claus Emmelmann van het Laser Zentrum Nord voorspelt over tien jaar een AM-markt die groter is dan de huidige machinemarkt. Dieter Schwarze van SLM Solutions denkt dat over tien jaar er grotere 3D metaalprinters zijn die meer productiviteit leveren. En Ulli Klenk van Siemens Digital Manufacturing en voorzitter van de werkgroep AM van de VDMA verwacht dat over tien jaar additive manufacturing volledig geïntegreerd zal zijn in de shopfloor. “We hebben dan volledig geautomatiseerde productielijnen voor branders, turbinebladen en auto-onderdelen.” Niemand zal dan nog over AM praten, omdat de technologie een gewone productietechnologie is geworden, net als frezen, EDM en draaien. De automatisering van het additieve proces is volgens hem wel een belangrijke voorwaarde om de techniek naar de serieproductie te brengen.
KEX start eind april een nieuw onderzoek dat zich richt op de ontwikkeling van een technology roadmap additive manufacturing. Bedrijven kunnen hieraan meedoen door te participeren in het netwerk. Start 27 april einde januari 2017. Meer info: myron.graw@kex-ag.com
