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2021 La industria de la impresión 3D en China y el análisis del mercado

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La industria manufacturera china está transformando el "made in China" en "fabricación inteligente en China"

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En febrero de 2020, la Administración de Normalización de China, junto con seis departamentos, emitió el Plan de Acción para las Normas Líderes de Fabricación Aditiva (2020-2022), proponiendo que "un nuevo sistema de normas para la fabricación aditiva basado en las condiciones nacionales de China y el acoplamiento con el mercado internacional se establecerá básicamente para 2022". Además, con el fin de mejorar el nivel de competencia internacional, se planea desarrollar entre 80 y 100 normas "piloto" para la fabricación aditiva, y promover la internacionalización de las normas nacionales, con una tasa de conversión que alcance el 90%. Los datos muestran que de 2016 a 2020, el tamaño del mercado de la impresión 3D de China ha crecido rápidamente de 5,38 mil millones de yuanes a 20,3 mil millones de yuanes. En combinación con la orientación política a nivel nacional y la tendencia de desarrollo de la industria de impresión 3D nacional en los últimos seis años, el mercado de impresión 3D de China superará los 63 mil millones de yuanes en 2025, con una tasa de crecimiento anual compuesta de más del 20% de 2021 a 2025.

Desde la perspectiva de la estructura de segmentación industrial, según los datos publicados por CCID Consulting, el mercado de equipos de impresión 3D de China es el más grande, con un valor de producción de 9.254 millones de yuanes en 2020, lo que se debe principalmente al alto precio unitario de los equipos y a la dependencia parcial de las importaciones.Debido a la idoneidad única de muchas piezas industriales, muchas empresas ofrecen servicios personalizados para los clientes de fabricación aditiva. Actualmente, el segundo mayor mercado es el de servicios de impresión 3D, con un valor de producción de 6.446 millones de yuanes en 2020. Debido al limitado nivel de I+D de los materiales de impresión 3D en China y al precio unitario general relativamente bajo de los materiales de impresión 3D, la escala es la más pequeña y la tasa de crecimiento es la más lenta en la actualidad. En 2020, el valor total de la producción es de 5.059 millones de yuanes.

La industria manufacturera de China está transfiriendo actualmente "hecho en China" en "fabricación inteligente en China", sobre la base de las ventajas de la tecnología de impresión 3d en la investigación y desarrollo de nuevos productos y la producción con menor costo y la mejora de la eficiencia de la producción, la calidad optimizada, las empresas manufactureras chinas está introduciendo activamente la impresión 3d, mejorar el nivel inteligente de la producción para satisfacer la demanda de transformación y actualización.

La tecnología de impresión 3D de metales de China está bajo la atención de los capitales y atrae la mayoría de las inversiones para los desarrollos de fabricación aditiva. Entre ellas, la Fusión de Lecho de Polvo Metálico, o conocida como Fusión Selectiva por Láser, aplica polvos metálicos con propiedades de alta pureza, buena esfericidad, estrecha distribución del tamaño de las partículas, bajo contenido de oxígeno. La densidad de las piezas metálicas moldeadas producidas por la impresora 3D de metal puede alcanzar casi el 100%; las propiedades mecánicas, como la resistencia a la tracción, son mejores que las de las piezas fundidas e incluso alcanzan el nivel de las piezas forjadas.

En el mercado chino de AM, los polvos metálicos incluyen principalmente la aleación de titanio, la aleación de cobalto-cromo, el acero inoxidable y los materiales de aleación de aluminio, además del oro, la plata y otros materiales de polvo de metales preciosos utilizados en la impresión de joyas.

1 Fabricación aditiva para la aviación y la industria aeroespacial

La tecnología de impresión 3D de metales se ha convertido en un método clave para mejorar las capacidades de diseño y fabricación de las naves espaciales, aplicándose principalmente en la fundición de moldes de diseño, la fabricación de piezas funcionales, la reparación de componentes importantes. En los últimos años, debido a los elevados requisitos de los componentes aeroespaciales en cuanto a las propiedades de los materiales (como la dureza, el punto de fusión, etc.), la investigación sobre la tecnología de impresión 3D en el país y en el extranjero se centra principalmente en los materiales metálicos funcionales con formas complejas (incluyendo metales, aleaciones y compuestos de matriz metálica). En la actualidad, el campo de aplicación clave de la impresión 3D es el de los motores aéreos. En algunos países con una tecnología más madura, la impresión 3D también ha empezado a utilizarse para componentes de misiles, vehículos aéreos no tripulados y satélites.

2 Fabricación aditiva para el automóvil

Piezas de automóviles: la impresión 3D puede producir piezas estructurales complejas que no pueden lograrse con los procesos tradicionales, como la estructura de celosía, la estructura integrada, la estructura de optimización topológica de forma especial, etc. Estas estructuras complejas no sólo reducen la calidad de las piezas, sino que también desempeñan otras funciones. Por ejemplo, se puede crear una culata de motor biónica con una estructura de matriz de puntos mediante la tecnología de impresión 3D de fusión selectiva por láser. La masa de la culata se redujo en un 66% y la superficie se incrementó de 823 centímetros cuadrados a 6.052 centímetros cuadrados, mejorando significativamente el rendimiento de refrigeración de la culata y, por tanto, el rendimiento del motor de los coches de carreras.

3 Fabricación aditiva para soluciones médicas personalizadas

El tejido humano está compuesto principalmente por polímeros autoensamblados (proteínas) y minerales óseos. Los metales existen en forma de oligoelementos y tienen funciones a escala molecular. Los biomateriales metálicos son uno de los primeros y más utilizados biomateriales médicos. En la actualidad, los biomateriales metálicos utilizados clínicamente incluyen metales no degradables como el acero inoxidable, la aleación de cobalto-cromo (aleación Co-Cr), el titanio (Ti) y metales degradables como el magnesio (Mg), el hierro (Fe) y el zinc (Zn). En los últimos años, con el progreso de la tecnología de impresión 3D y el desarrollo de los materiales de impresión 3D en China, algunos académicos propusieron utilizar la tecnología de impresión 3D para superar los defectos del proceso de fabricación tradicional. En la actualidad, un gran número de experimentos in vivo e in vitro han confirmado la viabilidad de los biomateriales metálicos impresos en 3D en la aplicación práctica, lo que proporciona una posibilidad sin precedentes para promover la medicina personalizada. En la actualidad, los biomateriales metálicos impresos en 3D se utilizan principalmente en estomatología, reparación de tejidos, implantes ortopédicos y dispositivos cardiovasculares.

En China, la impresión 3D se ha convertido en una herramienta importante para el prototipo, la innovación y la creatividad, la realización de productos personalizados, así como la investigación y el desarrollo de nuevos productos, AM es prometedor y emocionante.