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　　【導(dǎo)出】預(yù)估3D列印技術(shù)的今后產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　國(guó)際性金屬加工網(wǎng)

　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

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

　　蔡道生：2016年預(yù)估，首先大膽預(yù)估呵呵幾種技術(shù)路徑的今后產(chǎn)業(yè)發(fā)展：在非金屬3D列印成型專業(yè)領(lǐng)域，基于b0d3fb原理(眾所周知技術(shù)3DP)和SBR面成型(眾所周知技術(shù)CLIP)的3D列印技術(shù)會(huì)成為絕對(duì)主流。原因很簡(jiǎn)單，CLIP是最快的3D列印技術(shù)，而b0d3fb成型是唯一可列印彩色色的3D列印技術(shù)，可列印大尺寸、速度快(接近于面成型)、強(qiáng)度高，且在同一層面可成型不同金屬材料。

500)this.width=500" border=0 alt="" src="://.mmsonline.cn/resupload/00000000000000000002/008001/1522289308992_1.jpg" align=center>

　　金屬3D列印工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)領(lǐng)域，結(jié)合數(shù)控加工的A43EI235E成型技術(shù)將漸漸主導(dǎo)消費(fèi)市場(chǎng)。當(dāng)然這有一個(gè)前提，就是Xjet技術(shù)沒能同時(shí)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。而一旦Xjet技術(shù)可列印高致密度金屬零件并同時(shí)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，3D列印對(duì)制造業(yè)的革命就已經(jīng)開始了。

　　在生物醫(yī)療專業(yè)領(lǐng)域，列印金屬水晶體將逐步獲得認(rèn)證并真實(shí)世界應(yīng)用領(lǐng)域到臨床，biodegradable金屬材料水晶體的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒕o隨其后，至于活性器官3D列印，我對(duì)自己一點(diǎn)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(xiàn)在讓我們概要回顧呵呵3D列印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展心路歷程。

3D列印技術(shù)在過去被稱為快速原型技術(shù)，在經(jīng)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(gè)術(shù)語(yǔ)代表者了那個(gè)金融行業(yè)，雖然學(xué)術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的許多老一代研究者指出那個(gè)術(shù)語(yǔ)不準(zhǔn)確，因此一般在正式場(chǎng)合使用“involves制造”那個(gè)術(shù)語(yǔ)。在其近30年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展心路歷程中，前20年都是以傳統(tǒng)5類技術(shù)(FDM、SLS、SLA、LOM和3DP)為核心理念進(jìn)行升級(jí)，隨后出現(xiàn)金屬3D列印機(jī)(SLM)，到近5年，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，整座金融行業(yè)也到達(dá)火爆的程度。雖然消費(fèi)市場(chǎng)上媒體和投資機(jī)構(gòu)對(duì)3D列印技術(shù)的認(rèn)識(shí)漸漸理性，但新技術(shù)的開發(fā)工作力度卻達(dá)到了歷史最高點(diǎn)。

最初的3D列印技術(shù)為快速原型技術(shù)，因此制造的零件都是原型件，就是“模型”，不具備產(chǎn)品真實(shí)世界的機(jī)能。因此原先在焊接技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的involves制造技術(shù)(眾所周知技術(shù)LENS)不是“原型”列印機(jī)，也就不是快速原型技術(shù)。2005年前，在我國(guó)主要的快速原型技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目組有四個(gè)高校(華中科技大學(xué)、北大大學(xué)和西安交通大學(xué))項(xiàng)目組幼體的四個(gè)公司(重慶濱河機(jī)電、陜西五洲和上海殷華)和極少數(shù)民營(yíng)企業(yè)(上海Raipur、上海胡枝子等)，步入我國(guó)的國(guó)外公司也就3Dsystems、stratasys和EOS極少數(shù)民營(yíng)企業(yè)。

從金屬3D列印機(jī)(SLM)出現(xiàn)后，3D列印機(jī)就已經(jīng)開始漸漸從“快速原型”向“快速制造”過渡。重慶濱河機(jī)電當(dāng)時(shí)也明確的提出了“直接制造機(jī)能件”的技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑，加大SLS制造塑料機(jī)能件研發(fā)工作力度和開發(fā)金屬成型SLM技術(shù)，也使得濱河機(jī)電成為我國(guó)首批可制作塑料件和金屬列印機(jī)的廠家。從2005年以色列objet公司已經(jīng)開始步入我國(guó)，波區(qū)速、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)極大沖擊了我國(guó)以SLA技術(shù)為代表者的“原型件”制造應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)領(lǐng)域，這一狀況產(chǎn)業(yè)發(fā)展到2008年尤為顯著，有些民營(yíng)企業(yè)業(yè)績(jī)預(yù)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(jī)電的核心理念產(chǎn)品是SLS技術(shù)以及SLM技術(shù)，業(yè)績(jī)預(yù)期反而一直是穩(wěn)步上升。

　　500)this.width=500" border=0 alt="" src="://.mmsonline.cn/resupload/00000000000000000002/008001/1522289257217_1.jpg" align=center>

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(jīng)開始全面關(guān)注3D列印技術(shù)，更有人指出3D列印是LX1的制造技術(shù)，沖壓專業(yè)領(lǐng)域的involves制造技術(shù)也加入到3D列印金融行業(yè)，我國(guó)的3D列印消費(fèi)市場(chǎng)也成幾何倍數(shù)增長(zhǎng)，幾乎所有的3D列印民營(yíng)企業(yè)也重新暴發(fā)，任何一個(gè)與3D列印產(chǎn)業(yè)毫無(wú)關(guān)系的民營(yíng)企業(yè)也都獲利，造成了許多民營(yíng)企業(yè)都想靠上3D列印，許多顯著的三維成型技術(shù)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(shù)的誕生，新技術(shù)、新民營(yíng)企業(yè)也是不斷涌現(xiàn)，如一般油墨彩色3D列印機(jī)、A43EI235E金屬3D列印機(jī)、建筑3D列印機(jī)、糖果3D列印機(jī)、CLIP技術(shù)、Xjet技術(shù)、固體金屬3D列印機(jī)等等。

兩年前，在許多研究者的呼吁下，許多人已經(jīng)開始冷靜思考3D列印金融行業(yè)，人們已經(jīng)開始發(fā)現(xiàn)，目前的3D列印技術(shù)有許多缺點(diǎn)，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(shù)也必將漸漸踏入消費(fèi)市場(chǎng)。

　　下面來嘿嘿前面我對(duì)金融行業(yè)技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展預(yù)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(shù)控加工，對(duì)產(chǎn)品的要求主要體現(xiàn)在強(qiáng)度、速度和經(jīng)濟(jì)性。

CLIP技術(shù)最顯著的特點(diǎn)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(shù)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(shè)計(jì)師興奮。還有一點(diǎn)是該技術(shù)可采用一般投影技術(shù)，設(shè)備硬件成本較低，說明該技術(shù)產(chǎn)品有足夠的降價(jià)空間，就看民營(yíng)企業(yè)愿不愿意了。當(dāng)然CLIP技術(shù)也有缺點(diǎn)，就是不能成型彩色色零件，短期內(nèi)成型尺寸也不大。

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

　　可以預(yù)見，新的3DP和CLIP技術(shù)一旦廣泛商用，傳統(tǒng)非金屬3D列印技術(shù)必將受到?jīng)_擊即使被淘汰。

對(duì)于金屬3D列印工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)領(lǐng)域，如果金屬3D列印機(jī)不能解決表面質(zhì)量低、成型效率低和成本高的缺點(diǎn)，它在工業(yè)應(yīng)用專業(yè)領(lǐng)域就只能是復(fù)雜零件方面，而且許多復(fù)雜零件由于支撐無(wú)法去除也不能加工，因此傳統(tǒng)金屬3D列印技術(shù)在工業(yè)專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域必定受限。近幾年出現(xiàn)的結(jié)合數(shù)控加工的A43EI235E成型金屬3D列印機(jī)很好的解決了表面質(zhì)量的問題，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)I(yè)領(lǐng)域擴(kuò)大許多，即使可以應(yīng)用領(lǐng)域到模具加工專業(yè)領(lǐng)域成為一種模具加工設(shè)備。

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

生物醫(yī)療專業(yè)領(lǐng)域是一個(gè)特殊的專業(yè)領(lǐng)域，幾乎每一個(gè)“產(chǎn)品”都是個(gè)性化的，且不需要極高的表面質(zhì)量和高致密度，是一個(gè)特別適合于3D列印技術(shù)的專業(yè)領(lǐng)域。比如金屬3D列印在工業(yè)專業(yè)領(lǐng)域的許多缺點(diǎn)在應(yīng)用領(lǐng)域到生物醫(yī)療專業(yè)領(lǐng)域反而成了優(yōu)點(diǎn)——如空間網(wǎng)格化和粗糙的表面更能符合生物組織生長(zhǎng)的要求。因此，在通過醫(yī)療審批后3D列印技術(shù)在生物醫(yī)療專業(yè)領(lǐng)域?qū)?huì)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(yīng)用領(lǐng)域的觀點(diǎn)，理由很簡(jiǎn)單，我指出人類對(duì)許多活性器官的研究還不夠徹底，還有許多未知的知識(shí)我們的科學(xué)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(jī)能的“產(chǎn)品”，而不是真實(shí)世界的器官。

我們可以想象呵呵上述幾種技術(shù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)普遍商業(yè)化后的情景，可以分析哪些技術(shù)可能受到?jīng)_擊而衰退甚至消失。

　　3D列印技術(shù)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(shù)顯然不能承擔(dān)如此重任。作為從事3D列印的民營(yíng)企業(yè)來說，需要實(shí)事求是的分析消費(fèi)市場(chǎng)，開發(fā)符合今后制造業(yè)要求的3D列印新技術(shù)，并結(jié)合新技術(shù)、新工藝開發(fā)新金屬材料，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域消費(fèi)市場(chǎng)，才能保持民營(yíng)企業(yè)的持續(xù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　Materialise：2018年預(yù)估

　　對(duì)于3D列印金融行業(yè)來說，2017年是一個(gè)激動(dòng)人心的一年，有大量新玩家出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)，以及無(wú)數(shù)新的合作和創(chuàng)新。在這樣一個(gè)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(yuǎn)見卓識(shí)，并且已經(jīng)要求他們?cè)?018年分享他們對(duì)3D列印金融行業(yè)的預(yù)估。我們已經(jīng)將它們的輸入到2018年的五個(gè)趨勢(shì)清單。

　　應(yīng)用領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新

involves制造最近的產(chǎn)業(yè)發(fā)展集中在制造更好，更快，更大，更有能力的機(jī)器以及擴(kuò)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(guān)重要，但3D列印的真正變革力量不會(huì)因?yàn)闃?gòu)建更大更好的機(jī)器而釋放出來。解鎖下一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵是我們真正了解哪些應(yīng)用領(lǐng)域程序可從AM技術(shù)中受益最大。換句話說，不要問這臺(tái)機(jī)器可以做什么，但這臺(tái)機(jī)器可以為您做些什么。今后，我們相信機(jī)器和軟件將變得越來越專業(yè)化，以應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)閷?dǎo)向，以滿足特定的客戶和金融行業(yè)需求。潛力巨大。當(dāng)步入involves制造的時(shí)候助聽器金融行業(yè)發(fā)現(xiàn)了3D列印的變革力量，這一變化是快速和不可逆轉(zhuǎn)的。在500天內(nèi)，美國(guó)超過90％的助聽器轉(zhuǎn)向involves制造。這意味著，制造公司不應(yīng)該等待3D列印技術(shù)的成熟，而應(yīng)該專注于現(xiàn)在的應(yīng)用領(lǐng)域。因?yàn)榧夹g(shù)在那里，但它的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑼苿?dòng)真正的轉(zhuǎn)型。

　　自動(dòng)化

　　隨著3D列印技術(shù)的成熟，重點(diǎn)將轉(zhuǎn)向精簡(jiǎn)前后期制作流程。雖然3D列印生產(chǎn)工具和原型的大部分已經(jīng)準(zhǔn)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(fù)雜的精加工工藝。這不僅是勞動(dòng)密集型的，而且是成本密集型的。

采摘機(jī)器人技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化具有通過減少后期制作時(shí)間和成本大幅提高效率的潛力。配合軟件技術(shù)知識(shí)，我們?cè)O(shè)想一個(gè)自動(dòng)化后期制作系統(tǒng)，確?？勺匪菪院退俣?，而不會(huì)過度依賴人工干預(yù)。軟件也將在預(yù)生產(chǎn)步驟的自動(dòng)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(jīng)證明了其節(jié)省時(shí)間和成本的巨大潛力，但由于構(gòu)建造成的浪費(fèi)金屬材料的成本很快變得難以負(fù)擔(dān)，我們預(yù)計(jì)仿真軟件在失敗發(fā)生之前預(yù)估失效方面將扮演越來越重要的角色。

　　500)this.width=500" border=0 alt="" src="://.mmsonline.cn/resupload/00000000000000000002/008001/1522289205225_1.jpg" align=center>

　　融合

在過去的幾年里，我們看到3D列印在供應(yīng)鏈中的地位。憑借更快的交貨時(shí)間和無(wú)工裝生產(chǎn)，3D列印已被證明是傳統(tǒng)上資源密集型應(yīng)用領(lǐng)域的寶貴技術(shù)。這也導(dǎo)致了供應(yīng)鏈更加精簡(jiǎn)，存貨風(fēng)險(xiǎn)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(yīng)鏈中的價(jià)值：通過創(chuàng)建數(shù)字供應(yīng)鏈來同時(shí)實(shí)現(xiàn)改變整座商業(yè)模式（如助聽器和眼鏡金融行業(yè)），并在現(xiàn)有供應(yīng)鏈中更加融合。

　　合作

　　協(xié)作是將3D列印擴(kuò)展到制造業(yè)的關(guān)鍵。不斷增加的硬件，軟件和服務(wù)提供商等現(xiàn)有參與者之間的合作將導(dǎo)致優(yōu)化和易于集成的產(chǎn)品供應(yīng)，這將推動(dòng)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(gè)框架，可以將3D列印軟件，工程和制造知識(shí)與客戶特定的消費(fèi)市場(chǎng)知識(shí)相結(jié)合，這是創(chuàng)新帶來轉(zhuǎn)型影響的真正動(dòng)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(chǎn)業(yè)發(fā)展，2018年將在新技術(shù)方面取得進(jìn)展，并對(duì)已有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。我們相信Metal3DPrinting永遠(yuǎn)不會(huì)取代傳統(tǒng)制造業(yè)-但作為一項(xiàng)免費(fèi)的制造技術(shù)，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(fù)雜的最終用途產(chǎn)品時(shí)，金屬3D列印將變得越來越必要。為此，我們今年收購(gòu)了ACTech，這是一家德國(guó)制造公司，專門從事高度復(fù)雜的金屬原型鑄造。憑借他們?cè)诮饘俜矫娴膶I(yè)知識(shí)和我們對(duì)3D列印的了解，我們準(zhǔn)備將金屬3D列印帶入下一個(gè)階段。

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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