AMS 2022 3D打印專家分析增材制造的未來發(fā)展趨勢，聚焦金屬零件的生產(chǎn)問題匯總(上)

2022年3月1日，3D打印盛會AMS 2022峰會在紐約如期舉行，南極熊重點關注行業(yè)專家在會議中就行業(yè)現(xiàn)狀和金屬零件未來發(fā)展所面臨的問題進行了匯總。

第一天的主題是金屬增材制造， AMS 峰會鉆石級贊助商 3D Systems的總裁兼首席執(zhí)行官Jeff Graves博士以“增材制造的復興”有趣的主題演講開始。

3D打印未來的發(fā)展
3D打印技術最初從對實驗室級別現(xiàn)已發(fā)展到在工業(yè)和新興市場制造全面的生產(chǎn)應用，”“這項技術現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實。它很堅固，可以用于制造。但是更多的客戶是否愿意接受它。”

△3D SystemsJeff Graves博士以“增材制造的復興”主題演講開啟本次大會。圖片來自3dprint

他提醒我們所有人，鑄造技術已經(jīng)存在了很長時間，如何讓客戶思想發(fā)生轉變，轉而使用新型3D打印機技術。

另外一點“因COVID-19所帶來的供應鏈停滯問題，讓每個想要求生存的企業(yè)老板都會重新評估供應鏈的靈活性”，但現(xiàn)在最重要的是年輕工程師的人才培養(yǎng)�！�

△制造業(yè)模式的轉變。圖片來自3dprint

他解釋說，3D打印技術需要變得更加強大，配備高度自動化且易于使用的智能、自校準機器。此外，公司必須能夠引進更多3D打印機并將它們放在一起使用。由于實施這些更改成本可能會很高，因此可根據(jù)企業(yè)發(fā)展自行調整，另外可以接受3D打印生態(tài)網(wǎng)絡也會有所幫助。

Graves 博士說，未來3D打印機也變得越來越智能，能夠自行組裝，密裝零件進行生產(chǎn)的零件和其他任務。所以下一步是“人工智能在3D打印軟件的開發(fā)和利用”。

△新機遇帶來新挑戰(zhàn)材料，過程控制和自動化圖片來自3dprint

Graves博士最后說，3D打印快速增長的原因是越來越多的航空航天和國防、醫(yī)療保健和汽車（尤其是電動汽車）等重要領域的認可和使用。但他最興奮的是未來，以及它在打印真正的有機材料和醫(yī)療植入方面所帶來的改變。

“這是一項令人難以置信的技術，”他說。“我相信這個市場將比今天的市場更大。它將為需要的人恢復生活質量�！�

3D打印用于金屬零件生產(chǎn)
Xerox Elem Additive的副總裁兼總經(jīng)理Tali Rosman發(fā)表了演講。十年前，Rosman從Stratasys 開始了她的增材制造行業(yè)，“我當時認為它有點超前，”她說�！暗�過去兩年發(fā)生的一切都表明現(xiàn)在制造業(yè)需要這項技術�！�

△Rosman發(fā)表了演講，全球供應鏈混亂將成為常態(tài)。圖片來自3dprint

Rosman說，3D打印是一種提高供應鏈敏捷度的絕妙方式�！霸O計的自由度不僅僅在于改善零件的性能，我還把它看作是進一步增加供應鏈敏捷性的推動者�！�

她還指出，3D打印距離徹底普及還有很長的路要走，因為航空航天和國防等工作非常保守，好在3D打印行業(yè)已經(jīng)讓他們看到了轉變這種思想的可能。

△3D打印能否提高供應鏈敏捷度的主題分享。圖片來自3dprint

Rosman提到，許多客戶會詢問3D打印公司是否有他們一直在使用的材料，其實他們更應該關注各種材料的性能是否有提升。因為優(yōu)化材料的設計也很“關鍵”，它可以減少所需的零件和供應商數(shù)量。她還表示，3D打印行業(yè)需要弄清楚如何以更簡單的方式對零件進行鑒定，可以讓客戶更快速的應用。

△Rosman說與其培訓復雜，不如簡單易用。圖片來自3dprint

Rosman 提到了施樂的ElemX金屬3D打印機，并稱該系統(tǒng)為“易于使用的金屬技術”，這對于3D打印企業(yè)和彈性供應鏈都很重要。她說，與其培訓當前的工程專業(yè)學生使用這種復雜的技術，不如讓這些系統(tǒng)現(xiàn)在更易于使用。

批量生產(chǎn)3D打印市場預測
南極熊獲悉SmarTech 公司的執(zhí)行副總裁Scott Dunham采用連線方式參加了該會議，介紹了該公司對3D打印用于批量生產(chǎn)的市場預測。

△SmarTech 公司的執(zhí)行副總裁Scott Dunham。圖片來自3dprint

他表示SmarTech 100%專注于3D打印行業(yè)，該公司花費了大量時間跟蹤市場，預測市場下一步發(fā)展方向，并將數(shù)據(jù)進行量化分析。Dunham解釋說，使用Global AM Parts Volume Analysis，趨勢報告做分析應用領域而不是打印機器數(shù)量或收入來看的。

△全球3D打印趨勢分析。圖片來自3dprint

第一張圖表顯示了包括牙科在內(nèi)的全球生產(chǎn)趨勢，他說，在2020年，大約有2400萬到2500萬個3D打印金屬零件的生產(chǎn)。與傳統(tǒng)工藝相比，3D打印制造的比例更高。

△全球生產(chǎn)趨勢分析（除牙科以外）。圖片來自3dprint

Dunham 指出了鈷用于生產(chǎn)3D打印獲得“壓倒性趨勢”，但這些圖表包括牙科行業(yè)。然后他給大家展示了另一張圖表，這一次粉末床融合技術占據(jù)主導地位。在2020年的生產(chǎn)趨勢中，牙科除外，鈦成為材料使用的第一名，材料和技術的分裂更加平衡。

△金屬3D打印終端使用部件的市場價值分析。圖片來自3dprint

Dunham 還像大家展示了用于醫(yī)療保健和工業(yè)應用的金屬 3D 打印最終用途零件的區(qū)域分布，我們又一次看到了包括牙科(在右邊)和排除牙科(在左邊)的數(shù)字。該圖表包括2020年的數(shù)字以及 2030 年的預測。

△金屬3D打印未來發(fā)展預測。圖片來自3dprint

他最后解釋說，目前，粉末床熔融將控制金屬零件的市場價值，但隨著金屬粘合劑噴射的興起，這種情況到2030年應該會有改變。

金屬3D打印技術趨勢
3D 打印行業(yè)主編 Michael Petch 主持了一場關于金屬系列生產(chǎn)增材制造機器技術趨勢的小組討論，小組成員為惠普公司全球負責人兼 3D 金屬總經(jīng)理Ramon Pastor ；Digital Metal首席執(zhí)行官Christian Lönne ；Ulric Ljungblad，F(xiàn)reemelt首席執(zhí)行官；GE Additive Engineering & Technology負責人 Chris Schuppe 。

Petch 詢問他們?nèi)绾味�義批量生產(chǎn)，Lönne 說，與其關注單個事物或零件，從粉末到后期處理，你需要關注整個過程，而不是專注于單一的東西或部分。

Schuppe說:“我們已經(jīng)在引擎上打印了10萬個燃料噴嘴，這看起來是個不小的數(shù)字�！� “隨著激光和粘結劑噴射領域技術的進步，原本需要一年的時間，我們可以將時間縮減為一個月內(nèi)實現(xiàn)�！�  

△LR（上排）：Michael Petch、Ramon Pastor、Christian Lönne；（下排）：Ulric Ljungblad 和 Chris Schuppe。圖片來自3dprint

Schuppe 表示，在人工裝載方面，大多數(shù)傳統(tǒng)的粉末床機器“從粉末的角度來看非常不友好”，并且趨勢正在朝著粉末隔離方向發(fā)展，減少工人處理。根據(jù)Pastor的說法，我們需要確保“3D打印在大趨勢中保持穩(wěn)定”，而Ljungblad 表示，對于粉末技術，我們都在追求速度和可靠性，除了建筑面積。

Petch 詢問混合系統(tǒng)在金屬3D打印中的定位，Lönne 回答說這更像是一種“自然進化”。

“您需要對增材制造進行心理轉變，即您需要從傳統(tǒng)制造轉向3D打印，”他繼續(xù)說道�！霸趦烧咧�間有一些東西會讓人很舒服，比如混合系統(tǒng)�！�

Ljungblad 則相反，他說混合系統(tǒng)在某些特殊情況和應用中很有用，但不是全部。他認為重要的是工業(yè) 4.0體系，以及為批量生產(chǎn)應用案例準備3D工廠。

Petch 還詢問了3D打印金屬目前遇到的問題，以及如何解決。Pastor表示，需要成本更低、速度更快、集成度更高，同時人們愿意“大膽相信”金屬3D打印是一個可靠、穩(wěn)健、可重復的過程。