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　　【導出】預估3D列印技術的今后產業(yè)發(fā)展

　　國際性金屬加工網

　　先進制造 ◇ 系列技術講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys我國機器人金融行業(yè)眾所周知研討會

　　蔡道生：2016年預估，首先大膽預估呵呵幾種技術路徑的今后產業(yè)發(fā)展：在非金屬3D列印成型專業(yè)領域，基于b0d3fb原理(眾所周知技術3DP)和SBR面成型(眾所周知技術CLIP)的3D列印技術會成為絕對主流。原因很簡單，CLIP是最快的3D列印技術，而b0d3fb成型是唯一可列印彩色色的3D列印技術，可列印大尺寸、速度快(接近于面成型)、強度高，且在同一層面可成型不同金屬材料。

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　　金屬3D列印工業(yè)應用領域專業(yè)領域，結合數控加工的A43EI235E成型技術將漸漸主導消費市場。當然這有一個前提，就是Xjet技術沒能同時實現商業(yè)化。而一旦Xjet技術可列印高致密度金屬零件并同時實現商業(yè)化，3D列印對制造業(yè)的革命就已經開始了。

　　在生物醫(yī)療專業(yè)領域，列印金屬水晶體將逐步獲得認證并真實世界應用領域到臨床，biodegradable金屬材料水晶體的應用領域將緊隨其后，至于活性器官3D列印，我對自己一點信心都沒有，我不指出自己可以活過那一天。

　　為了看得更清楚，現在讓我們概要回顧呵呵3D列印技術的產業(yè)發(fā)展心路歷程。

3D列印技術在過去被稱為快速原型技術，在經歷2012年金融行業(yè)的忽然暴發(fā)后，民間漸漸以“3D列印”那個術語代表者了那個金融行業(yè)，雖然學術專業(yè)領域的許多老一代研究者指出那個術語不準確，因此一般在正式場合使用“involves制造”那個術語。在其近30年的產業(yè)發(fā)展心路歷程中，前20年都是以傳統(tǒng)5類技術(FDM、SLS、SLA、LOM和3DP)為核心理念進行升級，隨后出現金屬3D列印機(SLM)，到近5年，新技術不斷涌現，整座金融行業(yè)也到達火爆的程度。雖然消費市場上媒體和投資機構對3D列印技術的認識漸漸理性，但新技術的開發(fā)工作力度卻達到了歷史最高點。

最初的3D列印技術為快速原型技術，因此制造的零件都是原型件，就是“模型”，不具備產品真實世界的機能。因此原先在焊接技術專業(yè)領域的involves制造技術(眾所周知技術LENS)不是“原型”列印機，也就不是快速原型技術。2005年前，在我國主要的快速原型技術研發(fā)項目組有四個高校(華中科技大學、北大大學和西安交通大學)項目組幼體的四個公司(重慶濱河機電、陜西五洲和上海殷華)和極少數民營企業(yè)(上海Raipur、上海胡枝子等)，步入我國的國外公司也就3Dsystems、stratasys和EOS極少數民營企業(yè)。

從金屬3D列印機(SLM)出現后，3D列印機就已經開始漸漸從“快速原型”向“快速制造”過渡。重慶濱河機電當時也明確的提出了“直接制造機能件”的技術產業(yè)發(fā)展路徑，加大SLS制造塑料機能件研發(fā)工作力度和開發(fā)金屬成型SLM技術，也使得濱河機電成為我國首批可制作塑料件和金屬列印機的廠家。從2005年以色列objet公司已經開始步入我國，波區(qū)速、經濟的特點極大沖擊了我國以SLA技術為代表者的“原型件”制造應用領域專業(yè)領域，這一狀況產業(yè)發(fā)展到2008年尤為顯著，有些民營企業(yè)業(yè)績預期受到顯著影響，即使有人指出快速原型金融行業(yè)不行了。由于重慶濱河機電的核心理念產品是SLS技術以及SLM技術，業(yè)績預期反而一直是穩(wěn)步上升。

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2012年在歐美山芥的菱蟹科菱下，3D列印金融行業(yè)忽然暴發(fā)，政府、媒體、券商即使一般老百姓都已經開始全面關注3D列印技術，更有人指出3D列印是LX1的制造技術，沖壓專業(yè)領域的involves制造技術也加入到3D列印金融行業(yè)，我國的3D列印消費市場也成幾何倍數增長，幾乎所有的3D列印民營企業(yè)也重新暴發(fā)，任何一個與3D列印產業(yè)毫無關系的民營企業(yè)也都獲利，造成了許多民營企業(yè)都想靠上3D列印，許多顯著的三維成型技術也都掛上3D列印的稱呼，整座金融行業(yè)處于“發(fā)燒”狀態(tài)。好的一面是，火爆的大環(huán)境菱蟹科菱了許多新興技術的誕生，新技術、新民營企業(yè)也是不斷涌現，如一般油墨彩色3D列印機、A43EI235E金屬3D列印機、建筑3D列印機、糖果3D列印機、CLIP技術、Xjet技術、固體金屬3D列印機等等。

兩年前，在許多研究者的呼吁下，許多人已經開始冷靜思考3D列印金融行業(yè)，人們已經開始發(fā)現，目前的3D列印技術有許多缺點，它們很難滿足制造業(yè)的要求。在接下來的一兩年，金融行業(yè)大浪淘沙可能難以避免，許多舊的技術也必將漸漸踏入消費市場。

　　下面來嘿嘿前面我對金融行業(yè)技術產業(yè)發(fā)展預估的理由。

　　先看看主要的塑料成型金融行業(yè)。傳統(tǒng)的成型方法主要是注塑成型和數控加工，對產品的要求主要體現在強度、速度和經濟性。

CLIP技術最顯著的特點就是快，由于解決了固化面與玻璃剝離的核心理念問題，任何一種加法式成型技術不可能比它更快。俗話說天下武功唯快不破，幾分鐘即可得到零件的速度足夠讓工程師和設計師興奮。還有一點是該技術可采用一般投影技術，設備硬件成本較低，說明該技術產品有足夠的降價空間，就看民營企業(yè)愿不愿意了。當然CLIP技術也有缺點，就是不能成型彩色色零件，短期內成型尺寸也不大。

　　而b0d3fb成型3D列印技術(以下簡稱3DP)，有幾個眾所周知的特點：速度快、可列印彩色色、成型尺寸大等，早期的3DP技術主要列印石膏金屬材料，給人造成了零件強度不高的缺點。但新的3DP技術不僅成型強度很高，且成型金屬材料許多，如塑料、陶瓷、覆膜砂等。3DP技術如果解決了表面質量問題，其應用領域前景將非?？捎^。

　　可以預見，新的3DP和CLIP技術一旦廣泛商用，傳統(tǒng)非金屬3D列印技術必將受到沖擊即使被淘汰。

對于金屬3D列印工業(yè)應用領域專業(yè)領域，如果金屬3D列印機不能解決表面質量低、成型效率低和成本高的缺點，它在工業(yè)應用專業(yè)領域就只能是復雜零件方面，而且許多復雜零件由于支撐無法去除也不能加工，因此傳統(tǒng)金屬3D列印技術在工業(yè)專業(yè)領域的應用領域必定受限。近幾年出現的結合數控加工的A43EI235E成型金屬3D列印機很好的解決了表面質量的問題，其應用領域專業(yè)領域擴大許多，即使可以應用領域到模具加工專業(yè)領域成為一種模具加工設備。

　　而Xjet技術的出現才是金屬成型3D列印機的革命性技術，我本人非常驚嘆該技術的成就，由于Xjet技術還沒有商業(yè)化，我不能確定的是該技術在成型零件的致密度方面會如何，但從介紹上來看它幾乎解決了金屬成型3D列印技術的所有缺點，如果該技術能夠解決致密度問題，3D列印對制造業(yè)就真能產生革命性影響了。

生物醫(yī)療專業(yè)領域是一個特殊的專業(yè)領域，幾乎每一個“產品”都是個性化的，且不需要極高的表面質量和高致密度，是一個特別適合于3D列印技術的專業(yè)領域。比如金屬3D列印在工業(yè)專業(yè)領域的許多缺點在應用領域到生物醫(yī)療專業(yè)領域反而成了優(yōu)點——如空間網格化和粗糙的表面更能符合生物組織生長的要求。因此，在通過醫(yī)療審批后3D列印技術在生物醫(yī)療專業(yè)領域將會有廣闊的空間。但在活性器官3D列印方面我始終持有慎重應用領域的觀點，理由很簡單，我指出人類對許多活性器官的研究還不夠徹底，還有許多未知的知識我們的科學家都還沒有掌握。在這種情況下，我們列印的活性器官一定只是具備某種機能的“產品”，而不是真實世界的器官。

我們可以想象呵呵上述幾種技術同時實現普遍商業(yè)化后的情景，可以分析哪些技術可能受到沖擊而衰退甚至消失。

　　3D列印技術本身被委以“引發(fā)制造業(yè)革命”的重任，但傳統(tǒng)的3D列印技術顯然不能承擔如此重任。作為從事3D列印的民營企業(yè)來說，需要實事求是的分析消費市場，開發(fā)符合今后制造業(yè)要求的3D列印新技術，并結合新技術、新工藝開發(fā)新金屬材料，擴大應用領域消費市場，才能保持民營企業(yè)的持續(xù)產業(yè)發(fā)展。

　　Materialise：2018年預估

　　對于3D列印金融行業(yè)來說，2017年是一個激動人心的一年，有大量新玩家出現在現場，以及無數新的合作和創(chuàng)新。在這樣一個充滿活力的金融行業(yè)中，我們有許多金融行業(yè)研究者和遠見卓識，并且已經要求他們在2018年分享他們對3D列印金融行業(yè)的預估。我們已經將它們的輸入到2018年的五個趨勢清單。

　　應用領域驅動的創(chuàng)新

involves制造最近的產業(yè)發(fā)展集中在制造更好，更快，更大，更有能力的機器以及擴大新金屬材料的范圍。雖然繼續(xù)創(chuàng)新和提高制造能力至關重要，但3D列印的真正變革力量不會因為構建更大更好的機器而釋放出來。解鎖下一次產業(yè)轉型的關鍵是我們真正了解哪些應用領域程序可從AM技術中受益最大。換句話說，不要問這臺機器可以做什么，但這臺機器可以為您做些什么。今后，我們相信機器和軟件將變得越來越專業(yè)化，以應用領域為導向，以滿足特定的客戶和金融行業(yè)需求。潛力巨大。當步入involves制造的時候助聽器金融行業(yè)發(fā)現了3D列印的變革力量，這一變化是快速和不可逆轉的。在500天內，美國超過90％的助聽器轉向involves制造。這意味著，制造公司不應該等待3D列印技術的成熟，而應該專注于現在的應用領域。因為技術在那里，但它的應用領域將推動真正的轉型。

　　自動化

　　隨著3D列印技術的成熟，重點將轉向精簡前后期制作流程。雖然3D列印生產工具和原型的大部分已經準備好幾乎直接使用，但只需最少的精加工工作，但也有大量的終端部件需要復雜的精加工工藝。這不僅是勞動密集型的，而且是成本密集型的。

采摘機器人技術的工業(yè)自動化具有通過減少后期制作時間和成本大幅提高效率的潛力。配合軟件技術知識，我們設想一個自動化后期制作系統(tǒng)，確?？勺匪菪院退俣龋粫^度依賴人工干預。軟件也將在預生產步驟的自動化中發(fā)揮越來越重要的作用，正如模擬軟件興趣的激增，這主要是由于Metal3DPrinting的采用日益增加。盡管Metal3DPrinting已經證明了其節(jié)省時間和成本的巨大潛力，但由于構建造成的浪費金屬材料的成本很快變得難以負擔，我們預計仿真軟件在失敗發(fā)生之前預估失效方面將扮演越來越重要的角色。

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　　融合

在過去的幾年里，我們看到3D列印在供應鏈中的地位。憑借更快的交貨時間和無工裝生產，3D列印已被證明是傳統(tǒng)上資源密集型應用領域的寶貴技術。這也導致了供應鏈更加精簡，存貨風險也更少。我們相信3D列印將通過兩種方式穩(wěn)步提高其在制造供應鏈中的價值：通過創(chuàng)建數字供應鏈來同時實現改變整座商業(yè)模式（如助聽器和眼鏡金融行業(yè)），并在現有供應鏈中更加融合。

　　合作

　　協(xié)作是將3D列印擴展到制造業(yè)的關鍵。不斷增加的硬件，軟件和服務提供商等現有參與者之間的合作將導致優(yōu)化和易于集成的產品供應，這將推動采用。我們也期望看到3D列印金融行業(yè)與其客戶之間的更多合作。共同創(chuàng)造創(chuàng)造了一個框架，可以將3D列印軟件，工程和制造知識與客戶特定的消費市場知識相結合，這是創(chuàng)新帶來轉型影響的真正動力。

　　金屬3D列印

金屬3D列印在降低成本和提高采用率方面正在迅速產業(yè)發(fā)展，2018年將在新技術方面取得進展，并對已有技術進行改進。我們相信Metal3DPrinting永遠不會取代傳統(tǒng)制造業(yè)-但作為一項免費的制造技術，其地位正變得越來越重要。展望今后，在解決特定的制造難題和創(chuàng)建定制化，復雜的最終用途產品時，金屬3D列印將變得越來越必要。為此，我們今年收購了ACTech，這是一家德國制造公司，專門從事高度復雜的金屬原型鑄造。憑借他們在金屬方面的專業(yè)知識和我們對3D列印的了解，我們準備將金屬3D列印帶入下一個階段。

　　( 文章來源：互聯網 )

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