3D Baskı Şu Anda Potansiyel 500 Milyar Dolarlık Pazar

Binlerce yıldır, giderek daha karmaşık araçlar ve tüketim malları yaratmak için döküm kalıpları kullanarak dövme ve döküm gibi süreçlere güveniyoruz. Ancak son yıllarda, bu üretim süreçlerine dahil olan teknoloji, eklemeli imalatın ortaya çıkışıyla – genellikle 3D baskı olarak adlandırılan – büyük bir sıçrama yaşadı.

Eklemeli imalat, özel ortamların (genellikle ‘filament’ olarak adlandırılan) eritildiği ve katman katman sertleştirildiği bilgisayar kontrollü bir süreçtir. Yazıcının ölçeği ve proje ihtiyaçlarına bağlı olarak kullanılan filamentler ABS plastiklerinden sıvı metallere, karbon fiber takviyelere ve daha fazlasına kadar değişebilir. Bu, yalnızca insan yaratıcılığıyla sınırlı öğelerin yaratılmasını sağlar.

2023 yılında, bu teknoloji yalnızca endüstriyel ölçekte değil, hobi meraklıları ve aradaki herkes için de kolayca erişilebilir bir seviyeye ulaşmıştır.

Kaynak – ARK Invest ‘Big Ideas 2023’ Sayfa 131

‘Wrights Law’ gibi faktörleri hesaba katmanın ötesinde – bu yasa temelde ne kadar çok üretirsek, o kadar iyi hâle geldiğimizi söyler – eklemeli imalat, sektörü birçok başkasını alt üst etme potansiyeli sayesinde büyümeye devam ettireceği beklentilerini taşıyor. ARK Invest, yakın tarihli ‘Big Ideas 2023’ raporunda, mevcut pazarlara uygulandığında “3D baskının 500 milyar dolar değerinde bir pazar fırsatı olacağını” öngördüğünü vurguluyor.

2030 yılına bakıldığında, araştırma raporları eklemeli imalatın %21’lik bileşik yıllık büyüme oranını (CAGR) koruyacağını ve pazar büyüklüğünün 77 milyar doların üzerinde olacağını öngörüyor.

Manufacturers and Innovators

Eklemeli imalatın yapısal mühendislik, sağlık hizmetleri ve daha fazlası gibi konulara nasıl yön verebileceğine dair birkaç örneğe dalmadan önce, sektörde doğrudan yer alan şirketlerden birkaç örnek sunuyoruz. Bu örnekler yatırım tavsiyesi değildir; teknolojiyi ilerletmek için çalışan kilit oyuncuları vurgulamayı amaçlamaktadır.

Autodesk Inc. (ADSK)

Eklemeli imalatı mümkün kılan temel bileşen, ürün tasarım planlarının oluşturulmasını ve yürütülmesini sağlayan yazılımdır. İşte Autodesk burada devreye giriyor ve eklemeli imalat düşünülerek özel olarak hazırlanmış (Fusion 360, Netfabb, Tinkercad) tam bir yazılım paketi sunuyor.

Autodesk, Amerika Birleşik Devletleri, Kaliforniya’da merkezlenmiştir. 2022 yılında şirket, 4,4 milyar dolar gelir elde etti.

Stratasys, Ltd (SSYS)

Bu şirket, eklemeli imalat sektöründe lider konumdadır. 3D yazıcıları ve hizmetleri aracılığıyla, havacılık, diş, otomotiv ve daha birçok alana yönelik çözümler sunmaktadır.

Stratasys, Amerika Birleşik Devletleri, Minnesota’da merkezlenmiştir. 2021 yılında şirket, 606,3 milyon dolar gelir elde etti.

Xerox Holdings Corp. (XRX)

1980 yılında, ünlü futurist Ray Kurzweil, düz yatak tarayıcı dahil çeşitli teknolojileri Xerox’a sattı. On yıllar içinde, Xerox tarayıcı ve yazıcıların genel bir eş anlamı haline gelmiş ve evlerde tanınan bir isim olmuştur.

Eklemeli imalatla ilgili olarak, Xerox araştırma ve geliştirme yeteneğini, sıvı metal baskı yapabilen ElemX gibi ürünler yaratmak için kullandı.

Xerox, Amerika Birleşik Devletleri, Connecticut’ta merkezlenmiştir. 2022 yılında şirket, 7,11 milyar dolar gelir elde etti.

Where the Opportunity Lay

Dolayısıyla eklemeli imalatın geleceği için iddialı tahminlerin yapıldığını biliyoruz. Ancak bu tahminlerin temelini oluşturan teknoloji uygulamaları nelerdir? Aşağıdakiler, yüzlerce örnekten sadece birkaçıdır.

Healthcare

Her insan benzersizdir. Bu nedenle tıbbi cihazlarda tek beden herkese uyan bir çözüm yoktur. Bu bağlamda, sağlık hizmetleri, eklemeli imalatın bozması için hazır bir endüstrinin mükemmel örneğidir.

• Yeni bir kalça mı gerekiyor? 3D baskı, alıcıya özel olarak tasarlanmış mükemmel bir yeniden yaratım sunabilir.
• Ortodonti mi lazım? 3D baskı, yaşlılarda düşmeleri en aza indirmek, eklem hasarını azaltmak ve hatta diyabet hastalarına yardımcı olmak için doğru yürüyüşü sağlamak amacıyla özel ekler sunabilir.
• Protez mi gerekiyor? 3D baskı, amputeler için tüm uzuvlarını yeniden kullanmalarını sağlayacak maliyet etkin bir çözüm sunabilir.
• Kardiyovasküler cerrahi mi gerekli? 3D baskı, stent ve valf gibi hasta‑spesifik implantların üretilmesini sağlayarak ameliyatları daha etkili kılar.

Sağlık hizmetleriyle ilgili olarak, liste uzayıp gider ve ARK Invest’in, uzay sektörüyle birlikte, eklemeli imalatın önümüzdeki yıllarda en karlı uygulamalarından biri olduğunu düşünmesinin nedeni budur.

Robotics / Machinery

Robotlar, 1918 tarihli ‘The Master Mystery’ filminde bile sinemada yer almış olsa da, 1980’lerde Rocky IV ve Short Circuit gibi filmlerle pop kültürün bir parçası haline geldiler. Bunun temel nedeni, konuşabilen robotlar yaratma teknolojisinin hâlâ on yıllar uzakta görülmesine rağmen, hayalden gerçeğe dönüşmesiydi. 2023’e hızlı bir geçişle, eklemeli imalat, Atlas (aşağıdaki videoda görüldüğü gibi) ve InMoov gibi projelerle bu geleceğe bakışı gerçeğe dönüştürmede büyük bir rol oynamaya hazırlanıyor.

Bu tür projelerin geliştirilmesi artık eklemeli imalat sayesinde büyük ölçüde destekleniyor, çünkü bu süreçler şunları mümkün kılıyor:

• düşük hacimli parçaların maliyet etkin üretimi
• bileşenlerin güç/ağırlık oranının artırılması
• birçok mühendislik karmaşıklığının ortadan kaldırılması

Robotik konusundaki araştırmalarımız ilerledikçe, gerçek dünyada örnekleri görmeye birçok kişinin düşündüğünden çok daha yakınız. Önümüzdeki 5‑10 yılda eklemeli imalatın bu gerçeği hayata geçirmede önemli bir rol oynamaya devam edeceği konusunda şüphe yoktur.

Aerospace & Military Applications

2022 ortalarında, ABD Donanması’na ait bir gemi olan USS Essex, bir ElemX kurulumunu gördü. Bu, Xerox tarafından üretilen ve sıvı metal baskı yapabilen bir cihazdır. Bu kurulum, gemilerin ‘operasyonel hazır’ olmasını sağlamak için yerinde 3D yazıcıların yeteneğini test etmek amacıyla kullanıldığı için dikkat çekicidir.

3D yazıcıların kullanım alanı denizcilik askeri operasyonların çok ötesine uzanarak yıldızlara kadar gitmektedir. NASA gibi devlet kuruluşları zaten roket bileşenlerini eklemeli imalatla üretiyor, ayrıca düşük yerçekimi ortamlarında teknolojinin uygulanabilirliğini test etmek için araştırmalar yürütülüyor. Başarılı olursa, bu uzay istasyonlarının, uzay dışı habitatların ve daha fazlasının bakımını kolaylaştırabilir.

Askeri ve havacılık uygulamalarında eklemeli imalatın çekiciliği, talep üzerine parça üretmenin rahatlığının ötesine geçer. Malzeme bilimi konusundaki anlayışımız arttıkça, daha iyi güç/ağırlık oranları sunan yeni ortamlar geliştiriyoruz – bu, karmaşık yapılarda maliyet etkinliği ve yapısal bütünlüğün anahtarıdır.

An Extra ‘D’?

Yukarıdaki örneklerin hiçbiri eklemeli imalatın faydalarını size ikna etmeye yetmediyse, mevcut malzeme bilimi anlayışımızla bu kullanım senaryolarını ancak şimdi keşfetmeye başladığımızı düşünün.

2030 ve sonrasına bakıldığında, eklemeli imalatın atması beklenen büyük adımlardan biri, ‘4D baskı’ geliştirilmesiyle sürece bir ‘D’ daha eklemektir.

4D baskı, birçok kişinin ‘programlanabilir madde’ olarak adlandırdığı şeyin kullanımını ifade eder. Temelde, yaratıldıktan sonra dışsal uyarılara (termal, elektriksel vb.) tepki verecek bir ortam kullanan 3D baskıdır.

Mükemmelleştirildiğinde, bu süreçler şekil/ boyut değiştirebilen, yapısal ‘hafıza’ sayesinde kendini onaran ve daha fazlasını yapabilen ürünleri mümkün kılacaktır.

Final Word

Bu makalede vurgulanan 3D baskı ile oluşturulan birçok son ürün zaten daha köklü yöntemlerle sunuluyor olsa da, sunulan temel farklılaştırıcılar, teknolojinin bunları üretmesine olanak tanıyan verimlilik, erişilebilirlik ve maliyettir.

İleriye baktığımızda, eklemeli imalatın birçok sektörü alt üst etme ve insan yaratıcılığının neler başarabileceğine yeni kapılar açma potansiyeli cazip bir öneri olmaya devam ediyor. Bu bağlamda, sektörün önümüzdeki yıllarda değer olarak onlarca milyar dolar artacağına dair tahminler ilk bakışta çılgınca görünmeyebilir.