A partir de 1980 a linha de produção foi diversificada e a Metalúrgica Arcovila Ltda. deu início à produção de estruturas metálicas. A abertura do escritório comercial em Porto Alegre/RS, em 1982, viabilizou a entrada da empresa no mercado de estruturas pesadas. A partir da fabricação e montagem do hangar da Varig no Aeroporto Salgado Filho (1986), na capital dos gaúchos, a Metasa ganhou espaço neste mercado. Atuou na fabricação das estruturas para importantes obras de ampliação, como a do Mercado Público (POA/1996/280t), a do Shopping Iguatemi (POA/1997/200t) e a do Pólo Petroquímico de Triunfo (POA/1998/5.500t). Em 1982 a empresa passou a se chamar Metasa S.A. Divisão de Estruturas Metálicas.

A partir de 1990 a companhia passou a atuar também em obras no exterior, conquistando maior espaço no mercado da construção pesada. Buscando a expansão de maneira planejada, em 1995 deu início ao Programa de Qualidade Total; em 1998, inaugurou o Centro Administrativo Metasa, que foi considerado um projeto ousado na época; em 1999, obteve a certificação pela Norma ISO 9001, vindo a ser a primeira empresa de estruturas metálicas do Brasil a obter a certificação pela Versão 2000 da Norma ISO 9001, em 2002. A duplicação da capacidade fabril também aconteceu em 2002, com a ampliação da unidade industrial de Marau. E, em 2003, a capacidade fabril foi novamente aumentada com a instalação da unidade industrial de Santo André/SP.

No ano de 2005 a Metasa decidiu dedicar-se exclusivamente ao negócio de estruturas metálicas, desligando-se da gestão da divisão agrícola através de uma parceira com o grupo francês Kuhn, passando a chamar-se Khun Metasa. Outro fato marcante foi a mudança do modelo de gestão, que promoveu a transição da gestão familiar para um novo modelo de gestão baseado na Governança Corporativa, com a instalação do Conselho de Administração, do Conselho de Sócios e do Conselho Familiar.

Além disso, o ano de 2005 marca a entrada nos mercados de Óleo e Gás, e de Papel e Celulose. O fornecimento das estruturas metálicas para a construção do Módulo de Geração da Plataforma de Petróleo PRA-1 (2005/2006) representa a primeira atuação da Metasa no mercado Offshore. A partir daí, a marca Metasa se faz presente nas demais plataformas da Petrobrás: P-53 (2007/2008), P-56 (2007/2008), P-55 (2009), P-57 (2009), P-58 (2011) e P-62 (2011). Para melhor atender este mercado, em 2007 foi inaugurado um escritório comercial em São Paulo/Capital, onde está localizada a Diretoria Comercial e, em 2008, a unidade industrial de Marau foi duplicada alcançando 3.500 toneladas/mês de capacidade instalada.

Em 2010, a Metasa firma uma Joint Venture societária com a Codeme Engenharia S.A., empresa do Grupo Usiminas. O acordo promove a união da força produtiva e da expertise em engenharia e tecnologia das duas companhias, que têm ganhos complementando-se e tendo seu potencial de negociação ampliado.

A partir de 2014 entrou em operação a planta industrial da Metasa na cidade de Charqueadas/RS, a qual tem seu próprio cais, devidamente licenciado, como diferencial no sistema da logística de transporte das estruturas metálicas produzidas, viabilizando a expedição de estruturas de grande porte.

Em 19 de fevereiro de 2018, um grupo de acionistas minoritários liderados pelos acionistas fundadores da Metasa adquiriram a integralidade da participação societária atualmente detida pela Codeme Engenharia S/A, a qual deixa de ser acionista da companhia.