Adoção de AM da unidade médica e aeroespacial

A indústria de manufatura aditiva de metal (AM) experimentou um crescimento significativo nos últimos anos devido à abundância de capital financeiro, avanços na tecnologia e capacidades expandidas em todo o ecossistema.

De acordo com um relatório da Research and Markets, espera-se que o tamanho do mercado global de AM de metal atinja US$ 11,1 bilhões até 2026, crescendo a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 17,9% de 2021 a 2026. A América do Norte está projetada para manter o maior participação de mercado durante o período de previsão, reforçada por programas governamentais como o AM Forward.

Dado o alto valor e os volumes relativamente baixos associados a seus produtos, as indústrias médica e aeroespacial são líderes na adoção da tecnologia AM de metal. O mercado AM médico global foi avaliado em US$ 1,5 bilhão em 2020 e deve chegar a US$ 3,7 bilhões até 2025, crescendo a um CAGR de 20,5% de 2020 a 2025. Dentro desse setor, a tecnologia AM é cada vez mais chamada para criar soluções médicas personalizadas e complexas. implantes.

Por exemplo, um número crescente de grandes fabricantes de dispositivos médicos usa fusão de leito de pó a laser (LPBF) para produzir implantes de coluna vertebral com uma estrutura única que imita o comportamento mecânico do osso natural. Isso resulta em melhores resultados para os pacientes e maior satisfação do paciente, ao mesmo tempo em que cumpre os requisitos dos órgãos reguladores e os requisitos exatos dos sistemas de qualidade com certificações como a ISO 13485.

A AM também está reduzindo os tempos de produção e os níveis de estoque em toda a cadeia de valor, gerando economia de custos para os provedores de assistência médica. Tudo isso continua a justificar o investimento em AM pelas principais empresas médicas.

A indústria de implantes espinhais tem utilizado AM em grande escala por anos. Isso se deve ao tamanho e à quantidade de implantes que podem ser colocados em uma placa de construção, juntamente com o volume de implantes necessários ao mercado. Um desafio para outros implantes médicos é atingir o nível de rendimento necessário quando os tamanhos são grandes e as formas são variadas.

Quando o espaço é limitado e a necessidade é alta, as máquinas AM com placas de construção maiores e vários lasers fornecem a capacidade de atender à demanda do setor. Por exemplo, o FormUp 350 é uma unidade de quatro lasers com uma placa de construção de 350 mm x 350 mm e um módulo de pó para reduzir o tempo de manuseio do pó. Esses recursos fornecem alta produtividade, economizando tempo e custos gerais de produção, resultando em um processo aprimorado para a fabricação em massa de peças médicas altamente complexas e/ou personalizadas.

O mercado AM aeroespacial global foi avaliado em US$ 0,9 bilhão em 2020 e deve chegar a US$ 3,3 bilhões até 2026, crescendo a um CAGR de 21,6% de 2020 a 2026, de acordo com a Research and Markets. Dentro desta indústria, o metal AM está permitindo a produção de componentes mais leves e eficientes, resultando em maior eficiência de combustível e custos operacionais reduzidos. Por exemplo, a Boeing disse que a produção de peças estruturais de titânio para seu 787 Dreamliner usando metal AM foi estimada para economizar US$ 2 milhões por avião em redução de peso e custos de fabricação.

No setor aeroespacial, a qualificação e regulamentação de componentes é obrigatória. O software de garantia de qualidade será um divisor de águas neste setor porque a AM exige testes e inspeções rigorosos, que geralmente são caros e demorados, afetando o tempo de entrega e a produtividade. Empresas como a AddUp estão liderando o caminho com o monitoramento de processos, fornecendo confiança na qualidade das peças com um conjunto completo de software de monitoramento de garantia de qualidade para diminuir, ou mesmo eliminar, a necessidade de testes rigorosos após a impressão de uma peça.

Por exemplo, o pacote de software da AddUp tem três elementos principais. A primeira é uma visão macro do que está ocorrendo dentro da máquina, visualizada em uma plataforma intuitiva chamada AddUp Dashboards. Em seguida, analisamos a execução da produção em escala microscópica usando o Meltpool Monitoring para medir dezenas de parâmetros em uma frequência muito alta. Por fim, o Recoat Monitoring verifica e corrige proativamente o leito de pó durante a produção automaticamente. Esse tipo de inovação de software será fundamental para levar a AM à industrialização, especialmente no setor aeroespacial e em outros setores altamente regulamentados.