金屬3D打印2024年趨勢(shì)預(yù)測(cè)：激光大戰(zhàn),！

南極熊導(dǎo)讀：近年來,，金屬3D打印吸引了大量投資，過去十年機(jī)器銷量增長(zhǎng)了十倍多,。業(yè)界見證了大型多激光系統(tǒng)的興起,，相關(guān)媒體從業(yè)者稱之為“激光戰(zhàn)爭(zhēng)”。Seurat,、Velo3D和VulcanForms等顛覆性公司推出了創(chuàng)新解決方案,，重塑了市場(chǎng)格局。與此同時(shí),，MELTIO,、Xact Metal和OneClick Metal 等經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇正在使金屬 3D 打印大眾化。

中國(guó)供應(yīng)商也在進(jìn)軍成熟市場(chǎng),。新行業(yè)的增長(zhǎng),，特別是太空和國(guó)防領(lǐng)域的增長(zhǎng)，一直是主要驅(qū)動(dòng)力,。以中國(guó)為中心的市場(chǎng)與以國(guó)防為導(dǎo)向的美國(guó)和歐洲市場(chǎng)之間可能會(huì)分庭抗禮,。此外，低成本系統(tǒng)有可能將市場(chǎng)擴(kuò)大二十倍,，使金屬 3D 打印更容易實(shí)現(xiàn),。展望 2024 年，本期文章中收集了各界專家的見解,，以便就未來幾個(gè)月金屬3D打印行業(yè)的發(fā)展提供他們的觀點(diǎn),。

Barnes Global Advisors創(chuàng)始人兼總裁 John Barnes 說道：“我非常樂觀地認(rèn)為 2024 年對(duì)于增材制造來說將是突破性的一年,。重點(diǎn)將繼續(xù)放在零件制造和由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益上。這種趨勢(shì)越持續(xù),，增材制造就會(huì)越早地成為一種成熟制造技術(shù),。但需要明確的是，對(duì)于金屬來說,，它將出現(xiàn)一波又一波的情況,，不同的過程會(huì)以不同的速度成熟。PBF 正在不斷提高生產(chǎn)力,，越來越多的工程師認(rèn)識(shí)到以增材制造為設(shè)計(jì)理念所帶來的影響,。應(yīng)用開發(fā)、零件設(shè)計(jì)和制造商的創(chuàng)新將繼續(xù)增長(zhǎng),。打印機(jī)制造商將作為制造商的合作伙伴繼續(xù)發(fā)展,。”

由 ASTM International 支持的 Wohlers Associates 首席技術(shù)策略師Brent Stucker也持樂觀態(tài)度,。他表示：“我認(rèn)為 2024 年行業(yè)增長(zhǎng)將比 2023 年更大,。由于新冠疫情，我們經(jīng)歷了繁榮和蕭條周期,，2023 年是蕭條年,。我預(yù)計(jì)，隨著市場(chǎng)炒作和新冠肺炎引發(fā)的市場(chǎng)不穩(wěn)定的影響逐漸消失,，我們將在 2024 年恢復(fù)更高的增長(zhǎng)率和盈利能力,。我認(rèn)為增材制造行業(yè)必須更多地關(guān)注今天的真實(shí)情況，而不是未來可能的情況,。許多公司和顧問夸大了 3D 打印的某些能力,，而隨著這種夸大的信息被揭穿，它正在傷害有能力兌現(xiàn)承諾的合法公司,。我們需要行業(yè)內(nèi)的誠(chéng)實(shí),、透明度和問責(zé)制，以恢復(fù)我們?cè)诟鼜V泛的商業(yè)和制造業(yè)社區(qū)中的聲譽(yù),。我預(yù)計(jì)零件從原型制造到大規(guī)模制造的轉(zhuǎn)變將會(huì)加速,。”

AP Works首席執(zhí)行官Jonathan Meyer 對(duì)這種情況發(fā)表了自己的看法：“我認(rèn)為,，隨著該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的采用不斷增長(zhǎng),，到2024 年，一些不太知名的增材制造公司將會(huì)蓬勃發(fā)展,。與此同時(shí),，知名企業(yè)的雄心壯志將會(huì)出現(xiàn)很多失敗或顯著下降，這些企業(yè)迄今為止的一切都基于炒作,，并且與實(shí)際市場(chǎng)需求相比,，其業(yè)務(wù)規(guī)模過大,。”

在工業(yè)金屬終端零件生產(chǎn)方面,，也出現(xiàn)一批真正的行業(yè)黑馬,，它們以聞所未聞的數(shù)量給我們帶來驚喜，并為3D打印領(lǐng)域格局的重新定義注入了動(dòng)力,。

3D 打印服務(wù)MIMO Technik首席執(zhí)行官 Jonathan Aaron Cohen指出：“增材制造的工業(yè)化需要推動(dòng)金屬增材制造的新增長(zhǎng),。隨著機(jī)器復(fù)雜性和成本的增加，服務(wù)提供商將更加專業(yè)化,。建造成本和價(jià)值的分歧將變得更加明顯,。一方面，制造商提倡降低每公斤成本并提供鑄件替代品,，但犧牲了質(zhì)量和精準(zhǔn)度,。另一方面，專家們將致力于復(fù)雜的功能集成,，其細(xì)節(jié)分布在更大的范圍內(nèi),，即航空航天、有效載荷和推進(jìn)系統(tǒng),。我預(yù)測(cè) 2024 年的機(jī)器原始設(shè)備制造商將按照這些思路進(jìn)行劃分,。機(jī)器將開始根據(jù)其預(yù)期優(yōu)勢(shì)進(jìn)行區(qū)分�,！�

是時(shí)候讓我們看到機(jī)器真正的專業(yè)化和差異化了,。我們看到了定制機(jī)器和非常專業(yè)的聚合物機(jī)器，但金屬 3D 打印在行業(yè)和用戶之間并沒有太多差異,。這樣的舉措應(yīng)該得到贊賞，并且專業(yè)化和滿足特定客戶的需求是增材制造行業(yè)向前邁出的重要一步,。

長(zhǎng)期應(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)者Jono Munday認(rèn)為：“在用例方面,，工業(yè)客戶對(duì)增材制造如何幫助改進(jìn)其應(yīng)用感興趣，例如模具工具的冷卻或增材制造熱交換器的效率提高,。這種動(dòng)力來自于改進(jìn)產(chǎn)品以實(shí)現(xiàn)凈零排放等目標(biāo)的需要,，并且是一個(gè)演變的過程，而不是徹底的革命,。這里的關(guān)鍵是通過合作來證明好處,，而不是被視為威脅或與他們的未來無關(guān)。在某些情況下,，增材制造過去曾被嘗試過,，但由于當(dāng)時(shí)不夠成熟，被認(rèn)為太困難,、不可靠或太昂貴而被放棄,。我們需要表明,，事情是可以完成的，但不能低估實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)的工作,。應(yīng)用增材制造只是另一種需要開發(fā)和調(diào)整的制造工藝這一事實(shí)來反駁“打印即是萬能”這樣一種錯(cuò)誤的信息,。在機(jī)器方面，看看中國(guó)機(jī)器供應(yīng)商的擴(kuò)張及其在當(dāng)?shù)氐挠绊懥υ黾訉?duì)歐洲市場(chǎng)有何影響將會(huì)很有趣,。這會(huì)帶來進(jìn)一步的創(chuàng)新或降低設(shè)備價(jià)格嗎,？”

雖然人們對(duì)增材制造未來的增長(zhǎng)前景有些迷茫，但行業(yè)內(nèi)合作和廠商間并購(gòu)可能以不同的速度分階段進(jìn)行這一事實(shí)確實(shí)得到諸多的印證,。此外,，我們需要重申，增材制造正在創(chuàng)造一個(gè)新的機(jī)會(huì)將無形的概念有形的現(xiàn)實(shí),。

△SolukonSFM-AT1000-S 除粉系統(tǒng),。

除粉領(lǐng)導(dǎo)者Solukon的首席執(zhí)行官Andreas Hartmann則更為謹(jǐn)慎：“在我看來，新打印機(jī)市場(chǎng)已經(jīng)有些飽和,。因此,，我預(yù)計(jì) 2024 年不會(huì)再推出具有顛覆性功能的打印機(jī)。但我確實(shí)期望在材料或打印參數(shù)方面有進(jìn)一步的差異化,。采用弗勞恩霍夫的多材料打印方法,，仍然有很大的創(chuàng)新空間，但不僅僅是打印機(jī)的構(gòu)造,。相反,，它是在考慮要生產(chǎn)的零件的應(yīng)用領(lǐng)域。近年來,，銅一直是一個(gè)有力的競(jìng)爭(zhēng)者,，而且到 2024 年也將如此，因?yàn)樗�是一種用途廣泛,、導(dǎo)熱性良好的材料,。不用說，打印的零件會(huì)變得更大,。多年來這一直是一種趨勢(shì),，但我仍然認(rèn)為這里沒有什么限制�,！�

△Seurat的多點(diǎn) LPBF 3D 打印機(jī)

Hartmann預(yù)計(jì)自動(dòng)化,、后處理自動(dòng)化和行業(yè)整體效率將取得進(jìn)一步進(jìn)展。他認(rèn)識(shí)到歐洲企業(yè)可能面臨投資環(huán)境和能源成本帶來的挑戰(zhàn),，但強(qiáng)調(diào)在這些領(lǐng)域持續(xù)投資的重要性,。

Seurat首席執(zhí)行官詹姆斯·德穆斯(James DeMuth) 認(rèn)為，重點(diǎn)在于解決我們當(dāng)前的困難時(shí)期。他認(rèn)為：“到 2024 年,，最成功的公司將是那些明確定義并利用自己的優(yōu)勢(shì)和核心競(jìng)爭(zhēng)力的公司,。公司需要清楚地闡明自己的優(yōu)勢(shì)，否則客戶會(huì)為他們做這件事,，可能會(huì)讓公司落后而選擇首選解決方案,。預(yù)計(jì)市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者會(huì)從更明確地適應(yīng)細(xì)分市場(chǎng)的公司中涌現(xiàn)，例如快速原型制作,、低保真,、大尺寸、高保真,、低批量精度和高保真批量生產(chǎn),。成功闡明其價(jià)值主張的公司將打造獨(dú)特的市場(chǎng)形象。一如既往,，客戶決定成功,。”

DeMuth對(duì)行業(yè)中正確細(xì)分重要性的強(qiáng)調(diào)值得肯定,，這種做法經(jīng)常被忽視,，因?yàn)槿藗儍A向于認(rèn)為用戶只是在不同的機(jī)器上按下相同的按鈕。然而,，不同的質(zhì)量水平,、重點(diǎn)和進(jìn)步將導(dǎo)致細(xì)分的增加。有趣的是,，通過向需求被壓抑的熱切客戶提供精確定制的價(jià)值主張,，可能會(huì)出現(xiàn)意想不到的勝利者。

One Click Metal首席執(zhí)行官 Gerrit Brüggemann 補(bǔ)充道：“激光粉末床熔融技術(shù)繼續(xù)在金屬 3D 打印領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,，吸引了新的制造商進(jìn)入市場(chǎng),。許多新來者提供經(jīng)濟(jì)高效的系統(tǒng)，使眾多公司得以進(jìn)入金屬 3D 打印領(lǐng)域,。成功的制造商必須在不影響質(zhì)量的情況下提供簡(jiǎn)單,、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的系統(tǒng)，從‘入門級(jí)’過渡到‘專業(yè)’標(biāo)簽,，以提高金屬 3D 打印的整體采用率�,！�

除了激光粉末床熔融 (LPBF) 之外,，我們還看到粘合劑噴射技術(shù)取得了令人興奮的發(fā)展，各公司不斷改進(jìn)機(jī)器和應(yīng)用,。雖然粘合劑噴射仍然是未來的重要組成部分,，但它正在變得更加工業(yè)化。值得注意的是，定向能量沉積 (DED) 和相關(guān)技術(shù)經(jīng)歷了爆炸性增長(zhǎng),，F(xiàn)ormAlloy首席執(zhí)行官 Melanie Lang 預(yù)計(jì) DED 將在該行業(yè)中發(fā)揮重要作用：“定向能量沉積對(duì)于制造業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要,，它可以為鑄件和鍛件提供更換和維修，同時(shí)減少交貨時(shí)間和材料浪費(fèi),。它通過材料多功能性和定制合金來提高性能,，在塑造工程和生產(chǎn)的未來方面所發(fā)揮的作用將開始徹底改變行業(yè)并重新定義可能性。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的資格和認(rèn)證方法不僅可以降低成本,，還可以確保制造過程中的質(zhì)量和可靠性標(biāo)準(zhǔn),。由于該技術(shù)的可擴(kuò)展性、價(jià)值和多功能性,，DED 工藝的工業(yè)應(yīng)用即將迅速增加,。”

DED 經(jīng)常被其他 3D 打印技術(shù)所忽視,。然而,，從未受邀參加舞會(huì)的灰姑娘似乎終于有機(jī)會(huì)成為眾人矚目的焦點(diǎn)了。軍事和國(guó)防領(lǐng)域?qū)?DED 在修復(fù)和梯度零件等應(yīng)用中的潛力感到特別興奮,，更不用說它的成本效益了,。它在軍事應(yīng)用中具有廣泛的多功能性，預(yù)計(jì)到 2024 年,，我們將見證 DED 的進(jìn)一步工業(yè)化,，超越目前在渦輪葉盤中的應(yīng)用。