'Omarming van 3D-printen neemt een vlucht'

De omarming van 3D-printen neemt het komend jaar een vlucht. Naar verwachting investeren bedrijven wereldwijd in 2019 zo'n 13,8 miljard dollar in 3D-printen. Dit is een stijging van 21,8% ten opzichte van 2018.

Dat voorspelt onderzoeksbureau IDC in haar Worldwide Semiannual 3D Printing Spending Guide. De cijfers van IDC hebben betrekking op investeringen in zowel hardware, materialen, software als dienstverlening op het gebied van 3D-printen. West-Europese partijen investeren in 2019 zo’n 3,6 miljard dollar in 3D-printen. Hiermee moet West-Europa alleen de Verenigde Staten (5 miljard dollar) voorlaten, terwijl China ruim wordt voorgebleven (bijna 2 miljard dollar). De regio’s waar de investeringen tot 2022 het snelst groeien zijn Latijns-Amerika met een samengesteld jaarlijks groeipercentage (CAGR) van 25,3% en China met 21,6% CAGR. 

Meeste investeringen zijn gericht op 3D-printers

3D-printers en materialen zijn tot 2022 goed voor bijna tweederde van de wereldwijde investeringen in 3D-printen, voorspelt het onderzoeksbureau. Wereldwijd wordt in 2019 naar verwachting 5,3 miljard dollar geïnvesteerd in 3D-printers, terwijl 4,2 miljard dollar wordt besteed aan materialen zoals filament. De investeringen in diensten blijven licht achter; naar verwachting wordt in 2019 zo’n 3,8 miljard dollar geïnvesteerd in 3D-printdiensten. Vooral on-demand printservices en diensten die helpen systemen te integreren zijn populair. 

Als we kijken naar de komende vijf jaar, verwacht IDC dat de investeringen in materialen en software sneller zullen stijgen dan de rest van de markt. Naar verwachting groeien de uitgaven aan materialen tot 2022 met 20,3% CAGR, terwijl de investeringen in software in deze periode met 17,1% CAGR stijgt. 

Maakindustrie is koploper

De maakindustrie is de sector die wereldwijd het meest inzet op 3D-printen; tot 2022 is meer dan de helft van de wereldwijde investeringen in 3D-printen afkomstig uit de maakindustrie. De zorg staat op de tweede positie in deze ranglijst met naar verwachting 1,8 miljard dollar. Onderwijs (1,2 miljard dollar) en zakelijke dienstverlening (898 miljoen dollar) volgen op de derde en vierde positie. 

De investeringen door consumenten zijn met 647 miljoen dollar goed voor zo’n 5% van de totale investeringen. De uitgaven vanuit de procesindustrie stijgen de komende jaren naar verwachting relatief snel. IDC voorspelt dat de investeringen vanuit deze sector in 2022 voor het eerst de consumenteninvesteringen zullen overstijgen. De uitgaven zullen het snelst stijgen in de zorg (29,8% CAGR) en transportsector (28,3% CAGR). 

Toepassingen

IDC kijkt in haar rapport ook naar de toepassingen waarvoor 3D-printtechnologie wordt ingezet. De belangrijkste toepassingen zijn op dit moment het vervaardigen van prototypes, aftermarket onderdelen en onderdelen voor nieuwe producten. Deze drie toepassingen zijn voor de maakindustrie momenteel de belangrijkste use cases en zijn in 2019 naar verwachting goed voor 43% van de investeringen wereldwijd. 

Naarmate de investeringen vanuit de zorg stijgen, zullen het printen van objecten voor de tandheelkunde en medische objecten naar verwachting in 2022 zijn uitgegroeid tot respectievelijk de vierde en vijfde belangrijkste use case wereldwijd. Zij worden op de voet gevolgd door gespecialiseerde hulpmiddelen. De use cases die de komende jaren het snelst groeien zijn het printen van weefsel, organen en botten (42,9% CAGR) en objecten voor de tandheelkunde (33,1% CAGR). 

Groeiende omarming in de zorg

De groeiende interesse vanuit de zorg in 3D-printen wordt onderschreven door Pete Basiliere, Research Vice President bij onderzoeksbureau Gartner. In een blogpost wijst Basiliere erop dat de omarming van 3D-printen in de zorg toeneemt. Hij voorspelt dat 3D-printen in het komende decennia een centrale rol gaat spelen in het plannen en realiseren van gepersonaliseerde klinische procedures. Zo kan de technologie worden gebruikt om anatomische modellen te creëren die chirurgen helpen zich voor te bereiden op een operatie. 

Daarnaast wijst Basiliere erop dat 3D-geprinte protheses in een hoog tempo worden omarmd. In de afgelopen drie jaar zijn er veel ontwikkelingen geweest op het gebied van bio-inkt, gespecialiseerde printkoppen, spuitmonden die specifiek zijn ontwikkeld voor het printen van stamcellen en innovaties op het gebied van ‘multicartridges’ die verschillende soorten materialen kunnen bevatten. Deze ontwikkelingen hebben geleid tot significante ontwikkelingen in hybride biosynthetische structuren, zoals hydrogel en collageen.

Kritieke rol in leveranciersketens

3D-printen wordt al langer gebruikt binnen leveranciersketens, waarbij de focus tot nu toe voornamelijk ligt op het printen van kunststof objecten. Voor veel bedrijven is het 3D-printen van metalen onderdelen echter het uiteindelijke doel. Onder meer vanuit de luchtvaart, ruimtevaart, watersport, defensie, medische sector en maakindustrie is veel interesse hierin, stelt Basiliere. 

3D-geprinte wearables voor steeds meer doeleinden ingezet

3D-geprinte wearables bieden volgens de onderzoekers interessante kansen in uiteenlopende sectoren. Denk hierbij aan de zorg, maar ook aan de sportsector of mode-industrie. Zo kan 3D-printen worden ingezet om snel prototypes te ontwikkelen van wearables, de productiekosten terug te dringen of wearables af te stemmen op persoonlijke behoeften van klanten. 3D-geprinte wearables worden de komende jaren naar verwachting vooral ingezet om eigenschappen van gebruikers aan te vullen en gebruikers met beperkingen te ondersteunen.

Basiliere wijst erop dat de kosten van 3D-geprinte wearables echter nog relatief hoog zijn, onder meer door de hoge resolutie 3D-modellen en materialen die hiervoor nodig zijn. 3D-geprinte wearables zijn momenteel dan ook vooral interessant voor toepassingen waar een hoger prijskaartje geen belemmering vormt. Op de lange termijn verwacht Basiliere dat 3D-printen steeds meer wordt ingezet om rekbare elektronische apparaten te produceren met behulp van elektrisch geleidende inkt, thermoplastisch polyurethaan en elektrische componenten. De onderzoeker stelt dat dergelijke toepassingen pas echt de volledige potentie van wearables zullen laten zien. 

4D-printen

Onderzoeksbureau Gartner voorziet tot slot een nieuwe ontwikkeling op de markt voor additieve productie. Nu 3D-printen in toenemende mate wordt omarmd, verwacht het onderzoeksbureau de opkomst van een nieuwe techniek: 4D-printen (4DP). Met deze techniek wordt een object niet alleen in 3D-geprint, maar ook voorzien van ‘dynamische eigenschappen’. Het gaat hierbij om eigenschappen die veranderen indien het object wordt blootgesteld aan bijvoorbeeld chemicaliën, elektriciteit of specifieke (nano)deeltjes.

“4DP is een kans om toekomstige technologie-gebaseerde producten te creëren die industrieën verstoren. De technologie, die zich in de ‘Innovation Trigger’ fase van de Gartner Hype Cycle for 3D Printing bevindt, heeft al de interesse gewekt van verschillende universiteiten”, schrijft Basiliere. Verschillende bedrijven zijn volgens Basiliere inmiddels actief met 4DP, waaronder Airbus, Autodesk, HP en Stratasys. Hij noemt het aannemelijk dat daarnaast ook verschillende defensiebedrijven actief zijn met de technologie. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: IDC
Bron: Gartner
Bron foto: Pixabay / lppicture