3D printing: pagtataya ng ARK noong 2023 sa potensiyal na merkadong 500 bilyong dolyar

Sa loob ng libu-libong taon, gumamit ang mga tao ng pagpanday at paghuhulma upang gumawa ng mga kasangkapan at produktong pangkonsumo. Pinalawak ng additive manufacturing, na karaniwang tinatawag na 3D printing, ang mga paraan ng paggawa ng masalimuot na piyesa.

Sa additive manufacturing, binubuo ang isang bagay nang patong-patong batay sa digital na modelo. Depende sa proseso, maaaring gumamit ng plastik na filament, likidong resin, metal powder o tunaw na metal. Hindi lahat ng materyal ay filament, at hindi lahat ng proseso ay kapwa pagtunaw at pagpapatigas. May praktikal na hangganan ang mga materyal, printer at kinakailangang katangian ng produkto.

Noong 2023, may mga 3D printer para sa industriya at para sa mga hobbyist. Hindi nito ibig sabihing abot-kaya o magagamit ng lahat ang bawat industriyal na materyal at aplikasyon.

Pinagmulan: ARK Invest, Big Ideas 2023, pahina 131

Inilalarawan ng batas ni Wright kung paano maaaring bumaba ang gastos bawat yunit nang halos pare-parehong porsiyento sa bawat pagdodoble ng kabuuang produksiyon. Isa itong ugnayang batay sa karanasan, hindi garantiya para sa lahat ng teknolohiya. Sa Big Ideas 2023, tinaya ng ARK Invest ang potensiyal na merkado ng 3D printing sa mga umiiral na produkto bilang humigit-kumulang 500 bilyong dolyar ng Estados Unidos. Potensiyal na merkadong maaaring mapagsilbihan ito, hindi ang aktuwal na kita ng sektor noong panahong iyon.

Binanggit din ng orihinal na artikulo ang hiwalay na pagtataya mula 2022: humigit-kumulang 21% na pinagsama-samang taunang paglago at merkadong lampas 77 bilyong dolyar pagsapit ng 2030. Magkaiba ang saklaw nito at ng pagtataya ng ARK. Hindi ito resultang nakamit na o garantisadong paglago.

Mga tagagawa at developer

Ipinapakita ng mga sumusunod na kumpanya ang iba’t ibang papel sa additive manufacturing, mula sa design software hanggang sa mga printer at serbisyo. Hindi mga rekomendasyon sa pamumuhunan ang mga halimbawa.

Autodesk Inc. (ADSK)

Mahalagang bahagi ng additive manufacturing ang software para sa disenyo at paghahanda ng produksiyon. Nag-aalok ang Autodesk ng Fusion 360, Netfabb at Tinkercad, na may magkakaibang kakayahan sa disenyo at paggawa; hindi lahat ay eksklusibong ginawa para sa 3D printing.

Nasa California, Estados Unidos, ang punong-tanggapan ng Autodesk. Humigit-kumulang 4.39 bilyong dolyar ang kita sa pagbebenta nito sa taong pananalapi 2022, na nagtapos noong Enero 2022. Hindi ito netong tubo o kita para sa buong taong kalendaryo 2022.

Stratasys, Ltd (SSYS)

Nagbibigay ang Stratasys ng mga 3D printer at serbisyo para sa aerospace, dentistry at paggawa ng sasakyan, bukod sa iba pang larangan.

May mga punong-tanggapan ang Stratasys sa Minnesota, Estados Unidos, at Rehovot, Israel. Humigit-kumulang 607.2 milyong dolyar ang kita sa pagbebenta nito noong 2021.

Xerox Holdings Corp. (XRX)

Noong 1980, ibinenta ni Ray Kurzweil sa Xerox ang kumpanyang Kurzweil Computer Products, na bumuo ng teknolohiya sa pag-scan at pagkilala ng teksto. Kilala na noon ang Xerox sa pagkopya; hindi dahil lamang sa transaksiyong iyon naging pangkalahatang tawag ang pangalan nito para sa lahat ng scanner at printer.

Sa additive manufacturing, bumuo ang Xerox ng mga produktong gaya ng ElemX, isang printer na gumagamit ng tunaw na metal.

Nasa Connecticut, Estados Unidos, ang punong-tanggapan ng Xerox. Umabot sa 7.11 bilyong dolyar ang kita sa pagbebenta nito noong 2022; hindi ito netong tubo.

Mga posibleng aplikasyon

Nakabatay ang mga pagtataya sa posibleng paggamit sa iba’t ibang sektor. Mga pagkakataon ang ipinapakita ng mga halimbawa, hindi patunay na lahat ng produkto ay komersiyal na o matipid gawin noong 2023.

Kalusugan

Maaaring iangkop ang ilang kagamitang medikal sa anatomiya ng pasyente. Nagbibigay ang 3D printing ng mga paraan upang gawin ito, ngunit nakadepende ang benepisyo sa disenyo, materyal at klinikal na pagsusuri.

• Maaaring gumawa ng hip implant na may hugis na iniangkop sa pasyente. Hindi nito ginagarantiya ang perpektong kopya o mas mahusay na resulta ng paggamot.
• Maaaring gumawa ng pasadyang ortotikong pansapin sa sapatos. Maaari itong gamitin sa pangangalaga sa mga problema sa paglakad o paa, kabilang ang ilang pasyenteng may diabetes. Nakadepende sa partikular na paggamot ang epekto sa pagkahulog at pinsala sa kasukasuan.
• Maaaring gumawa ng panlabas na prostesis at iangkop ito sa gumagamit. Hindi nito awtomatikong ibinabalik ang buong paggana ng nawalang braso o binti.
• Sa operasyon sa puso at mga ugat, maaaring makatulong ang mga modelong nakabatay sa pasyente sa pagpaplano. Nangangailangan ng hiwalay na pagbuo at ebidensiya ang mga implant at iba pang gamit; hindi ibig sabihin nito na lahat ng 3D-printed stent at balbula ng puso ay handa at aprubado na noong 2023.

Itinampok ng ARK Invest ang pangangalagang pangkalusugan, aerospace at depensa bilang malalaking posibleng larangan. Pagtataya ito sa potensiyal ng merkado, hindi garantiya ng tubo.

Robotika at makinarya

Lumitaw ang mga robot sa mga pelikulang gaya ng The Master Mystery noong 1918, at kalaunan sa Rocky IV at Short Circuit. Gayunman, hindi ebidensiya ng antas ng teknolohiya ang pelikula. Noong 2023, ipinakita ng iba’t ibang proyekto ang mga posibilidad sa pagbuo ng robot, kung saan maaaring makatulong ang 3D printing. Kabilang dito ang Atlas (ang modelong makikita sa bidyo noong panahong iyon) at InMoov . Magkaiba ang mga proyektong ito at hindi nangangahulugang handa na ang lahat ng teknolohiya para sa malawakang paggamit.

Maaaring makatulong ang additive manufacturing sa pagbuo ng robot sa pamamagitan ng

• matipid na paggawa ng ilang piyesa sa maliliit na serye
• posibilidad na mapahusay ang lakas kumpara sa timbang sa angkop na disenyo at materyal
• pagsasama ng maraming tungkulin sa isang piyesa upang mabawasan ang ilang hakbang sa pag-assemble

Maaaring palawakin ng pananaliksik ang mga posibilidad sa susunod na lima hanggang sampung taon. Gayunman, nakadepende ang pakinabang at lawak ng paggamit sa aplikasyon, materyal, pamantayan at gastos.

Aerospace at mga gamit sa militar

Noong Hulyo 2022, inilagay ang isang Xerox ElemX printer para sa tunaw na metal sa barkong pandigma ng Estados Unidos na USS Essex. Layunin nitong subukan ang paggawa ng piyesa sa barko at kung paano nito masusuportahan ang kahandaan sa operasyon.

Umaabot din sa kalawakan ang mga aplikasyon. Gumamit ang NASA ng additive manufacturing para sa mga piyesa ng rocket at pinag-aralan ang paggawa sa mababang grabidad. Maaaring makatulong ito sa pagpapanatili ng mga pasilidad sa kalawakan, ngunit hindi patunay na madaling maipiprint ang lahat ng ekstrang piyesa o tirahan.

Bukod sa paggawa kung kailangan, maaaring magbigay ang angkop na disenyo at materyal ng mas magaang piyesa na may kinakailangang lakas. Nakadepende ito sa proseso at pagsusuri ng katangian ng piyesa; hindi awtomatikong pinahuhusay ng 3D printing ang lakas kumpara sa timbang.

Isa pang D?

Maaaring palawakin ng pananaliksik sa materyales ang paggamit lampas sa karaniwang 3D printing.

Isa sa mga direksiyong pinag-aaralan ang 4D printing. Panahon ang ikaapat na dimensiyon: maaaring magbago ang hugis o katangian ng print pagkaraan itong gawin.

Maaaring idisenyo ang materyal upang tumugon sa tubig, init, liwanag o iba pang panlabas na salik. Ito ang kahulugan ng programmable materials sa kontekstong ito.

Maaaring ibalik ng shape memory ang materyal sa isang tiyak na hugis. Hindi ito kapareho ng pagkumpuni ng pinsala: nangangailangan ang self-healing ng hiwalay na katangian ng materyal. Mga larangan ito ng pananaliksik at pagbuo, hindi pangkalahatang kakayahan ng lahat ng 4D print.

Pangwakas

Marami sa mga uri ng produktong nabanggit ay maaari ring gawin sa mga nakasanayang pamamaraan. Maaaring magbigay ang additive manufacturing ng pakinabang sa disenyo, pagpapasadya, oras ng paghahatid o paggamit ng materyal, ngunit hindi ito laging mas mabilis o mas mura.

Inilarawan ng pagsusuring ito noong 2023 ang malaking posibleng merkado. Magkakaiba ang teknikal na potensiyal, inaasahang kita ng merkado at aktuwal na tubo. Hindi ginagarantiya ng mga pagtataya ang paglago sa hinaharap.