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　　【導出】預估3D列印技術的今后產業發展

　　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發展：在非金屬3D列印成型專業領域，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列印工業應用領域專業領域，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化，3D列印對制造業的革命就已經開始了。

　　在生物醫療專業領域，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列印技術的產業發展心路歷程。

3D列印技術在過去被稱為快速原型技術，在經歷2012年金融行業的忽然暴發后，民間漸漸以“3D列印”那個術語代表者了那個金融行業，雖然學術專業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年的產業發展心路歷程中，前20年都是以傳統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(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。

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”的技術產業發展路徑，加大SLS制造塑料機能件研發工作力度和開發金屬成型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”制造應用領域專業領域，這一狀況產業發展到2008年尤為顯著，有些民營企業業績預期受到顯著影響，即使有人指出快速原型金融行業不行了。由于重慶濱河機電的核心理念產品是SLS技術以及SLM技術，業績預期反而一直是穩步上升。

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2012年在歐美山芥的菱蟹科菱下，3D列印金融行業忽然暴發，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，沖壓專業領域的involves制造技術也加入到3D列印金融行業，我國的3D列印消費市場也成幾何倍數增長，幾乎所有的3D列印民營企業也重新暴發，任何一個與3D列印產業毫無關系的民營企業也都獲利，造成了許多民營企業都想靠上3D列印，許多顯著的三維成型技術也都掛上3D列印的稱呼，整座金融行業處于“發燒”狀態。好的一面是，火爆的大環境菱蟹科菱了許多新興技術的誕生，新技術、新民營企業也是不斷涌現，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，人們已經開始發現，目前的3D列印技術有許多缺點，它們很難滿足制造業的要求。在接下來的一兩年，金融行業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技術產業發展預估的理由。

　　先看看主要的塑料成型金融行業。傳統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常可觀。

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

對于金屬3D列印工業應用領域專業領域，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，它在工業應用專業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，因此傳統金屬3D列印技術在工業專業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，其應用領域專業領域擴大許多，即使可以應用領域到模具加工專業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列印對制造業就真能產生革命性影響了。

生物醫療專業領域是一個特殊的專業領域，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列印技術的專業領域。比如金屬3D列印在工業專業領域的許多缺點在應用領域到生物醫療專業領域反而成了優點——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，在通過醫療審批后3D列印技術在生物醫療專業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“引發制造業革命”的重任，但傳統的3D列印技術顯然不能承擔如此重任。作為從事3D列印的民營企業來說，需要實事求是的分析消費市場，開發符合今后制造業要求的3D列印新技術，并結合新技術、新工藝開發新金屬材料，擴大應用領域消費市場，才能保持民營企業的持續產業發展。

　　Materialise：2018年預估

　　對于3D列印金融行業來說，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新。在這樣一個充滿活力的金融行業中，我們有許多金融行業研究者和遠見卓識，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。

　　應用領域驅動的創新

involves制造最近的產業發展集中在制造更好，更快，更大，更有能力的機器以及擴大新金屬材料的范圍。雖然繼續創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化，以應用領域為導向，以滿足特定的客戶和金融行業需求。潛力巨大。當步入involves制造的時候助聽器金融行業發現了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，確保可追溯性和速度，而不會過度依賴人工干預。軟件也將在預生產步驟的自動化中發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步提高其在制造供應鏈中的價值：通過創建數字供應鏈來同時實現改變整座商業模式（如助聽器和眼鏡金融行業），并在現有供應鏈中更加融合。

　　合作

　　協作是將3D列印擴展到制造業的關鍵。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列印金融行業與其客戶之間的更多合作。共同創造創造了一個框架，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發展，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永遠不會取代傳統制造業-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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