3d打印未来趋势【解析】预测3D打印技术的未来发展

2023-07-02 07:00:07

　　【导出】预估3D列印技术的今后产业发展

　　国际性金属加工网

　　先进制造 ◇ 系列技术讲座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys我国机器人金融行业众所周知研讨会

　　蔡道生：2016年预估，首先大胆预估呵呵几种技术路径的今后产业发展：在非金属3D列印成型专业领域，基于b0d3fb原理(众所周知技术3DP)和SBR面成型(众所周知技术CLIP)的3D列印技术会成为绝对主流。原因很简单，CLIP是最快的3D列印技术，而b0d3fb成型是唯一可列印彩色色的3D列印技术，可列印大尺寸、速度快(接近于面成型)、强度高，且在同一层面可成型不同金属材料。

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　　金属3D列印工业应用领域专业领域，结合数控加工的A43EI235E成型技术将渐渐主导消费市场。当然这有一个前提，就是Xjet技术没能同时实现商业化。而一旦Xjet技术可列印高致密度金属零件并同时实现商业化，3D列印对制造业的革命就已经开始了。

　　在生物医疗专业领域，列印金属水晶体将逐步获得认证并真实世界应用领域到临床，biodegradable金属材料水晶体的应用领域将紧随其后，至于活性器官3D列印，我对自己一点信心都没有，我不指出自己可以活过那一天。

　　为了看得更清楚，现在让我们概要回顾呵呵3D列印技术的产业发展心路历程。

3D列印技术在过去被称为快速原型技术，在经历2012年金融行业的忽然暴发后，民间渐渐以“3D列印”那个术语代表者了那个金融行业，虽然学术专业领域的许多老一代研究者指出那个术语不准确，因此一般在正式场合使用“involves制造”那个术语。在其近30年的产业发展心路历程中，前20年都是以传统5类技术(FDM、SLS、SLA、LOM和3DP)为核心理念进行升级，随后出现金属3D列印机(SLM)，到近5年，新技术不断涌现，整座金融行业也到达火爆的程度。虽然消费市场上媒体和投资机构对3D列印技术的认识渐渐理性，但新技术的开发工作力度却达到了历史最高点。

最初的3D列印技术为快速原型技术，因此制造的零件都是原型件，就是“模型”，不具备产品真实世界的机能。因此原先在焊接技术专业领域的involves制造技术(众所周知技术LENS)不是“原型”列印机，也就不是快速原型技术。2005年前，在我国主要的快速原型技术研发项目组有四个高校(华中科技大学、北大大学和西安交通大学)项目组幼体的四个公司(重庆滨河机电、陕西五洲和上海殷华)和极少数民营企业(上海Raipur、上海胡枝子等)，步入我国的国外公司也就3Dsystems、stratasys和EOS极少数民营企业。

从金属3D列印机(SLM)出现后，3D列印机就已经开始渐渐从“快速原型”向“快速制造”过渡。重庆滨河机电当时也明确的提出了“直接制造机能件”的技术产业发展路径，加大SLS制造塑料机能件研发工作力度和开发金属成型SLM技术，也使得滨河机电成为我国首批可制作塑料件和金属列印机的厂家。从2005年以色列objet公司已经开始步入我国，波区速、经济的特点极大冲击了我国以SLA技术为代表者的“原型件”制造应用领域专业领域，这一状况产业发展到2008年尤为显著，有些民营企业业绩预期受到显著影响，即使有人指出快速原型金融行业不行了。由于重庆滨河机电的核心理念产品是SLS技术以及SLM技术，业绩预期反而一直是稳步上升。

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2012年在欧美山芥的菱蟹科菱下，3D列印金融行业忽然暴发，政府、媒体、券商即使一般老百姓都已经开始全面关注3D列印技术，更有人指出3D列印是LX1的制造技术，冲压专业领域的involves制造技术也加入到3D列印金融行业，我国的3D列印消费市场也成几何倍数增长，几乎所有的3D列印民营企业也重新暴发，任何一个与3D列印产业毫无关系的民营企业也都获利，造成了许多民营企业都想靠上3D列印，许多显著的三维成型技术也都挂上3D列印的称呼，整座金融行业处于“发烧”状态。好的一面是，火爆的大环境菱蟹科菱了许多新兴技术的诞生，新技术、新民营企业也是不断涌现，如一般油墨彩色3D列印机、A43EI235E金属3D列印机、建筑3D列印机、糖果3D列印机、CLIP技术、Xjet技术、固体金属3D列印机等等。

两年前，在许多研究者的呼吁下，许多人已经开始冷静思考3D列印金融行业，人们已经开始发现，目前的3D列印技术有许多缺点，它们很难满足制造业的要求。在接下来的一两年，金融行业大浪淘沙可能难以避免，许多旧的技术也必将渐渐踏入消费市场。

　　下面来嘿嘿前面我对金融行业技术产业发展预估的理由。

　　先看看主要的塑料成型金融行业。传统的成型方法主要是注塑成型和数控加工，对产品的要求主要体现在强度、速度和经济性。

CLIP技术最显著的特点就是快，由于解决了固化面与玻璃剥离的核心理念问题，任何一种加法式成型技术不可能比它更快。俗话说天下武功唯快不破，几分钟即可得到零件的速度足够让工程师和设计师兴奋。还有一点是该技术可采用一般投影技术，设备硬件成本较低，说明该技术产品有足够的降价空间，就看民营企业愿不愿意了。当然CLIP技术也有缺点，就是不能成型彩色色零件，短期内成型尺寸也不大。

　　而b0d3fb成型3D列印技术(以下简称3DP)，有几个众所周知的特点：速度快、可列印彩色色、成型尺寸大等，早期的3DP技术主要列印石膏金属材料，给人造成了零件强度不高的缺点。但新的3DP技术不仅成型强度很高，且成型金属材料许多，如塑料、陶瓷、覆膜砂等。3DP技术如果解决了表面质量问题，其应用领域前景将非常可观。

　　可以预见，新的3DP和CLIP技术一旦广泛商用，传统非金属3D列印技术必将受到冲击即使被淘汰。

对于金属3D列印工业应用领域专业领域，如果金属3D列印机不能解决表面质量低、成型效率低和成本高的缺点，它在工业应用专业领域就只能是复杂零件方面，而且许多复杂零件由于支撑无法去除也不能加工，因此传统金属3D列印技术在工业专业领域的应用领域必定受限。近几年出现的结合数控加工的A43EI235E成型金属3D列印机很好的解决了表面质量的问题，其应用领域专业领域扩大许多，即使可以应用领域到模具加工专业领域成为一种模具加工设备。

　　而Xjet技术的出现才是金属成型3D列印机的革命性技术，我本人非常惊叹该技术的成就，由于Xjet技术还没有商业化，我不能确定的是该技术在成型零件的致密度方面会如何，但从介绍上来看它几乎解决了金属成型3D列印技术的所有缺点，如果该技术能够解决致密度问题，3D列印对制造业就真能产生革命性影响了。

生物医疗专业领域是一个特殊的专业领域，几乎每一个“产品”都是个性化的，且不需要极高的表面质量和高致密度，是一个特别适合于3D列印技术的专业领域。比如金属3D列印在工业专业领域的许多缺点在应用领域到生物医疗专业领域反而成了优点——如空间网格化和粗糙的表面更能符合生物组织生长的要求。因此，在通过医疗审批后3D列印技术在生物医疗专业领域将会有广阔的空间。但在活性器官3D列印方面我始终持有慎重应用领域的观点，理由很简单，我指出人类对许多活性器官的研究还不够彻底，还有许多未知的知识我们的科学家都还没有掌握。在这种情况下，我们列印的活性器官一定只是具备某种机能的“产品”，而不是真实世界的器官。

我们可以想象呵呵上述几种技术同时实现普遍商业化后的情景，可以分析哪些技术可能受到冲击而衰退甚至消失。

　　3D列印技术本身被委以“引发制造业革命”的重任，但传统的3D列印技术显然不能承担如此重任。作为从事3D列印的民营企业来说，需要实事求是的分析消费市场，开发符合今后制造业要求的3D列印新技术，并结合新技术、新工艺开发新金属材料，扩大应用领域消费市场，才能保持民营企业的持续产业发展。

　　Materialise：2018年预估

　　对于3D列印金融行业来说，2017年是一个激动人心的一年，有大量新玩家出现在现场，以及无数新的合作和创新。在这样一个充满活力的金融行业中，我们有许多金融行业研究者和远见卓识，并且已经要求他们在2018年分享他们对3D列印金融行业的预估。我们已经将它们的输入到2018年的五个趋势清单。

　　应用领域驱动的创新

involves制造最近的产业发展集中在制造更好，更快，更大，更有能力的机器以及扩大新金属材料的范围。虽然继续创新和提高制造能力至关重要，但3D列印的真正变革力量不会因为构建更大更好的机器而释放出来。解锁下一次产业转型的关键是我们真正了解哪些应用领域程序可从AM技术中受益最大。换句话说，不要问这台机器可以做什么，但这台机器可以为您做些什么。今后，我们相信机器和软件将变得越来越专业化，以应用领域为导向，以满足特定的客户和金融行业需求。潜力巨大。当步入involves制造的时候助听器金融行业发现了3D列印的变革力量，这一变化是快速和不可逆转的。在500天内，美国超过90％的助听器转向involves制造。这意味着，制造公司不应该等待3D列印技术的成熟，而应该专注于现在的应用领域。因为技术在那里，但它的应用领域将推动真正的转型。

　　自动化

　　随着3D列印技术的成熟，重点将转向精简前后期制作流程。虽然3D列印生产工具和原型的大部分已经准备好几乎直接使用，但只需最少的精加工工作，但也有大量的终端部件需要复杂的精加工工艺。这不仅是劳动密集型的，而且是成本密集型的。

采摘机器人技术的工业自动化具有通过减少后期制作时间和成本大幅提高效率的潜力。配合软件技术知识，我们设想一个自动化后期制作系统，确保可追溯性和速度，而不会过度依赖人工干预。软件也将在预生产步骤的自动化中发挥越来越重要的作用，正如模拟软件兴趣的激增，这主要是由于Metal3DPrinting的采用日益增加。尽管Metal3DPrinting已经证明了其节省时间和成本的巨大潜力，但由于构建造成的浪费金属材料的成本很快变得难以负担，我们预计仿真软件在失败发生之前预估失效方面将扮演越来越重要的角色。

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　　融合

在过去的几年里，我们看到3D列印在供应链中的地位。凭借更快的交货时间和无工装生产，3D列印已被证明是传统上资源密集型应用领域的宝贵技术。这也导致了供应链更加精简，存货风险也更少。我们相信3D列印将通过两种方式稳步提高其在制造供应链中的价值：通过创建数字供应链来同时实现改变整座商业模式（如助听器和眼镜金融行业），并在现有供应链中更加融合。

　　合作

　　协作是将3D列印扩展到制造业的关键。不断增加的硬件，软件和服务提供商等现有参与者之间的合作将导致优化和易于集成的产品供应，这将推动采用。我们也期望看到3D列印金融行业与其客户之间的更多合作。共同创造创造了一个框架，可以将3D列印软件，工程和制造知识与客户特定的消费市场知识相结合，这是创新带来转型影响的真正动力。

　　金属3D列印

金属3D列印在降低成本和提高采用率方面正在迅速产业发展，2018年将在新技术方面取得进展，并对已有技术进行改进。我们相信Metal3DPrinting永远不会取代传统制造业-但作为一项免费的制造技术，其地位正变得越来越重要。展望今后，在解决特定的制造难题和创建定制化，复杂的最终用途产品时，金属3D列印将变得越来越必要。为此，我们今年收购了ACTech，这是一家德国制造公司，专门从事高度复杂的金属原型铸造。凭借他们在金属方面的专业知识和我们对3D列印的了解，我们准备将金属3D列印带入下一个阶段。

　　( 文章来源：互联网 )

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