Entretien avec un expert :Scott Dunham de SmarTech Analysis sur l'avenir de l'impression 3D en métal, les bureaux de service et le marché des matériaux AM [deuxième partie]

Ceci est la deuxième partie de notre entretien en deux parties avec Scott Dunham. Découvrez la première partie de notre interview ici .

L'impression 3D métal a été un grand sujet de discussion au cours des dernières années, avec un certain nombre d'entreprises entrant sur le ring. Dans quelle mesure le marché de l'impression 3D métal continuera-t-il de croître à l'avenir ?

En ce qui concerne l'impression 3D métallique, nous venons de gratter la surface, et le matériel en est certainement la plus grande partie.

Vous pouvez tirer des conclusions intéressantes sur le marché si vous regardez la taille des marchés du matériel, des matériaux, des services de production et des logiciels - ce sont les quatre domaines de la chaîne de valeur sur lesquels SmarTech se concentre. Lorsque vous regardez comment ceux-ci sont liés les uns aux autres du côté du métal, vous pouvez tirer des conclusions sur la maturité de la technologie.

Lorsque l'investissement en matériel est le domaine le plus important, cela signifie généralement que la technologie n'en est qu'à ses débuts.

Les entreprises sont intéressées par l'achat de la dernière évolution d'une machine, ou peut-être de la dernière et de la plus grande, comme les nouveaux procédés métalliques émergents, afin de pouvoir comprendre quelles sont les capacités réelles. Ils ne veulent pas passer à côté et attacher leur cheval, pour ainsi dire, à la mauvaise technologie ou au mauvais processus.

Au fur et à mesure que l'industrie mûrit, vous verriez, bien sûr, beaucoup plus d'accent sur les matériaux, car les taux d'utilisation des imprimantes 3D ont idéalement augmenté pour prendre en charge une fabrication en plus grand volume et une utilisation en série plus régulière, pas si beaucoup la production unique et à faible volume. Mais je ne veux pas mettre des pièces de faible volume ou uniques dans la mauvaise catégorie, car cela reste incroyablement précieux pour la fabrication.

Il existe encore de nombreuses opportunités pour la FA. Comparez les technologies additives à d'autres technologies traditionnelles, comme les technologies d'usinage ou de fraisage. Ces derniers sont également contrôlés numériquement, et donc tout l'intérêt de la fabrication numérique pourrait être également potentiellement comblé par les technologies soustractives.

Lorsque l'on regarde le nombre de fraiseuses vendues dans le monde, les systèmes de FA sont à peine un écho sur le radar par rapport au nombre de fraiseuses vendues. Mais cela ne veut pas dire que ces deux-là seront toujours en concurrence, car ce n'est pas nécessairement la bonne façon de voir les choses. Considérez-le comme un indicateur de croissance. Il ne reste que des quantités massives de croissance du côté AM en métal.

Parlons du récent rapport de SmarTech sur le marché des services bureau. Quel rôle les bureaux de services joueront-ils dans les années à venir, d'autant plus que les entreprises commencent à adopter les technologies en interne ? Pensez-vous qu'il devrait y avoir une évolution vers les services d'impression 3D métal ?

D'un point de vue métallurgique, les technologies d'impression 3D métal, en particulier la fusion sur lit de poudre, sont très complexes - elles sont difficile à optimiser et à reproduire. C'est pourquoi nous pensons que les bureaux de service doivent pouvoir devenir un domaine d'expertise externalisé pour la fabrication additive métallique.

La plupart des entreprises qui adoptent ces technologies d'impression 3D métal en interne ont probablement passé au moins cinq ans à travailler avec les technologies en interne pour essayer de les comprendre à un niveau très technique. Ils ont cherché à obtenir les meilleures performances et répétabilité possibles, en renforçant les exigences de post-traitement.

Cependant, de nombreuses entreprises souhaitent utiliser la FA mais la barrière à l'entrée est assez élevée. Ils ne veulent pas dépenser tout ce temps et cette énergie à devenir eux-mêmes des experts en interne. Ils préfèrent avoir un peu plus une solution de type plug-and-play.

Et même si de plus en plus d'entreprises apportent des technologies en interne, il se peut qu'elles n'apportent pas tout en interne. Il se peut qu'ils n'apportent pas tout le post-traitement, la certification et la qualification en interne. Ce n'est pas parce qu'ils ont une imprimante 3D qu'ils n'ont pas forcément besoin de partenaire. C'est vraiment ce qui va être important pour les prochaines années.

Idéalement, les prestataires de services peuvent fournir toute cette expertise de manière externalisée et épargner à quelqu'un qui n'est pas un grand utilisateur de la fabrication additive métallique toutes ces années et tous ces investissements, afin qu'ils puissent adopter et bénéficier de la technologie plus rapidement.

Cette expertise externalisée va être un élément très important du marché du service bureau, en particulier du côté du métal, pendant de nombreuses années à venir. Ce n'est pas si vrai du côté des polymères, mais je pense que cela pourrait l'être de plus en plus à l'avenir.

Il y aura également un afflux progressif de nouveaux utilisateurs de FA de différentes industries au fil du temps. L'industrie aérospatiale pourrait être assez rapide pour utiliser moins les fournisseurs de services de la manière que j'ai décrite, parce que bon nombre de ces entreprises ont investi dans la technologie pour devenir un grand utilisateur. Mais c'est simplement parce qu'ils se concentrent en grande partie sur un processus.

Cependant, il existe de nombreux processus métalliques différents, dont quelques-uns ne sont pas encore très bien compris, ou bien éprouvés et testés. Il y a donc encore une opportunité pour les fournisseurs de services d'en tirer parti.

Nous constatons qu'un nombre croissant d'entreprises non AM commencent à entrer sur le marché. L'un des exemples auxquels je pense est Xerox et son acquisition de Vader Systems. Pensez-vous que c'est une tendance qui va se poursuivre à l'avenir?

C'est une question intéressante.

D'après ce que nous savons aujourd'hui, personnellement, je ne suis pas très enthousiasmé par Xerox et ses perspectives, même si, il faut l'admettre, ils n'ont pas vraiment fourni beaucoup d'informations spécifiques.

Cependant, je pense que cette tendance va probablement se poursuivre. Depuis que je me suis impliqué pour la première fois dans l'impression 2D il y a huit ans, des entreprises comme Canon et Epson ont déclaré qu'elles développaient ou avaient un certain intérêt à développer un processus additif. Peut-être qu'ils arrivent à des conclusions différentes maintenant, mais finalement, je pense qu'il y aura beaucoup plus de grandes entreprises qui essaieront de trouver un créneau.

Je ne pense pas qu'ils réussiront tous, c'est sûr. Mais les acquisitions vont certainement se poursuivre. Je ne serais pas surpris de voir certaines des plus grandes entreprises de l'industrie aujourd'hui se retrouver finalement dans des entreprises beaucoup plus grandes à l'avenir.

Y a-t-il des informations clés sur le marché des matériaux de FA que vous pouvez partager ?

Une chose que je suis un peu fatiguée d'entendre dans l'industrie est cette idée que les matériaux ouverts sont la réponse à tous les problèmes que l'impression 3D rencontre actuellement. Cela ne veut pas dire que les matériaux ouverts sont une mauvaise chose. Mais je suis fatigué de le voir présenté comme le problème ultime de l'industrie de l'impression 3D.

Si c'était aussi simple que de donner à vos clients l'accès aux paramètres de l'imprimante afin qu'ils puissent développer eux-mêmes des matériaux, nous n'aurions plus de problème. De plus, il y a des considérations commerciales dont tout le monde aime parler, vous voulez gagner de l'argent sur les matériaux, et par conséquent, certaines entreprises veulent monopoliser l'espace matériel.

En réalité, un concept de matériaux ouvert implique que vos clients assument tous les coûts, ou la plupart des coûts, de jouer avec les paramètres de la machine, puis de développer des matériaux optimisés pour des ensembles de paramètres spécifiques.

En fin de compte, si vous avez une très bonne application en tête et que vous souhaitez développer un matériel spécifiquement pour cette application, c'est la voie que vous emprunterez. C'est un long processus, et c'est très coûteux.

L'alternative, ou l'extrémité opposée de ce spectre, est lorsque vous souhaitez simplement intégrer la fabrication additive parce que vous savez déjà que cela profiterait à votre cas d'utilisation spécifique. Il existe un matériel qui est disponible aujourd'hui auprès de n'importe quel nombre de fournisseurs AM et vous voulez juste utiliser ce matériel et vous voulez obtenir les meilleurs résultats les plus reproductibles le plus rapidement possible.

Dans ce cas, vous utiliseriez une machine qui dispose d'un matériel préqualifié qui convient à vos besoins. Cela signifie que le fabricant de la machine a pris le temps de développer et de définir les paramètres de processus, l'évolution et les ensembles de matériaux qui correspondent à ce profil pour sa machine, afin que le client obtienne la meilleure expérience sans intervention possible.

Les matériaux ouverts ne sont pas la clé, car à travers toutes les technologies, il existe une gamme assez limitée de matériaux avec lesquels vous pouvez imprimer aujourd'hui. Et si c'était aussi simple que de jeter un matériau dans une imprimante et d'appuyer sur un bouton d'impression si vous ouvriez les paramètres, alors tout le monde l'aurait déjà fait.

Aussi, je ne cesse de constater que l'étendue des matériaux en impression 3D est l'obstacle majeur à son adoption. En fin de compte, ce sont en fait les imprimantes 3D qui définissent les ensembles de matériaux pouvant être utilisés dans cette machine, car les imprimantes déterminent des éléments tels que la température de fonctionnement, la répartition des matériaux et d'autres paramètres.

Tous les matériaux ne fonctionneront pas dans toutes les imprimantes. C'est donc en fait le matériel qui est le domaine de développement le plus important, pas nécessairement les matériaux sous vide. Il doit fonctionner de concert, mais c'est le matériel qui définit les paramètres permettant au matériau d'être traité.

Que pensez-vous du rôle des logiciels dans l'impression 3D ?

Le logiciel est particulièrement important. Cela passe presque sous silence, mais pendant longtemps, les logiciels ont été l'un des plus gros problèmes de l'industrie.

L'industrie issue de l'héritage du prototypage rapide où le logiciel est beaucoup moins important dans ce cas d'utilisation. Lorsque vos exigences concernant les propriétés d'une pièce sont faibles, les exigences réelles des cas d'utilisation des systèmes d'impression eux-mêmes, du point de vue de l'intégration, sont également faibles. Il est donc logique que le logiciel ait toujours été ce flux de travail négligé et déroutant.

Alors que l'industrie s'oriente vers la fabrication, le logiciel prend désormais à juste titre une grande partie de l'attention.

Il y a deux domaines que le logiciel doit résoudre ou aider à résoudre . L'un est le besoin de solutions d'impression 3D plus automatisées. Il ne s'agit pas seulement d'intégrer la robotique dans les imprimantes 3D avec une automatisation physique. L'automatisation des logiciels en sera également une grande partie.

Les logiciels de conception générative vont être extrêmement importants dans l'industrie. La raison en est que la conception pour la fabrication additive est un défi. Ce n'est pas quelque chose dans lequel beaucoup de gens sont vraiment bien formés, même si cela est en train de changer. La technologie de conception générative permet des conceptions qui imitent la nature et les humains ne sont pas si doués pour le faire.

Les logiciels de simulation et de surveillance de processus in situ sont également une grosse pièce du puzzle. Lorsque vous combinez toutes ces choses, vous avez une conception et une simulation générées sur le front-end et des éléments in situ pour la surveillance du processus pendant l'impression, vous obtenez un excellent package d'assurance qualité. L'assurance qualité est ce que de nombreuses industries souhaitent pour que les additifs puissent accélérer et simplifier le processus de certification des pièces.

Si nous pouvons aider à comprendre cela, comme nous le pouvons avec l'usinage et d'autres processus, ce sera un énorme pas en avant.

Les logiciels de workflow ne peuvent pas non plus être sous-estimés. La fabrication additive a un flux de travail long et complexe, il sera donc très important d'automatiser différentes zones, de bout en bout.

Comment voyez-vous l'évolution du secteur au cours des cinq prochaines années ?

Une chose que nous verrons est la prochaine ère de changements concurrentiels majeurs, qu'il s'agisse de fusions et d'acquisitions d'entreprises importantes, ou que ce soit une situation concurrentielle plus grave.

Il existe de nombreuses entreprises qui ont établi une participation suffisamment décente dans l'industrie pour essayer de continuer à ce stade. Mais ils ne seront pas en mesure de rester à la pointe de ce que l'industrie va exiger à l'avenir. Cette prédiction est tirée de mon récent intérêt pour l'industrie dentaire, mais je pense que c'est vrai dans d'autres domaines.

Ceci est particulièrement pertinent pour le marché de l'impression 3D métal où il y a eu historiquement beaucoup de coopération et un sentiment général que l'intérêt du marché est « assez grand » pour accueillir tous les acteurs. Je pense que dans les deux prochaines années, nous verrons beaucoup plus de chaos compétitif résultant d'un champ assez encombré.

Toutes les entreprises qui se sont lancées au cours des dernières années d'essor de la croissance ne seront pas à la pointe de choses comme l'automatisation des machines et l'assurance qualité, les augmentations de productivité et la capacité de fournir des services de formation et de conseil à un niveau requis par l'industrie. Une partie de cela sera motivée par l'arrivée de nouvelles offres techniques qui vont également comprimer les technologies existantes.

Ma deuxième prédiction est que la spécialisation des machines augmentera. Nous verrons de plus en plus d'entreprises développer des machines conçues à des fins plus spécialisées - l'impression de matériaux spécifiques qui nécessitent des paramètres de traitement plus uniques, ou des architectures de machines/des processus d'impression qui sont développés autour d'un ensemble spécifique d'applications.

Par exemple, EOS dispose actuellement d'une petite division en interne pour l'offre de systèmes personnalisés à des clients spécifiques, et envisage de développer cette offre en une offre plus large à l'avenir.

Je ne pense pas que cela finira par dominer l'industrie, et il n'y aura pas de solutions plus flexibles comme celles que nous avons la plupart du temps aujourd'hui. Mais je pense que cette tendance va continuer à se renforcer sur la route.

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