3D 打印機永遠(yuǎn)不會“拯救”制造業(yè)，但它們正在迅速成為工業(yè) 4.0 的主角

在2015 年前后，各種圍繞 3D 打印的頭條新聞鋪天蓋地，將這項新興技術(shù)一度推上熱潮。當(dāng)時甚至流傳這樣一種說法：3D 打印將會帶來新一輪的技術(shù)革命。屆時，我們每家每戶都會配備上一臺打印機，可以制造家具、工具以及零件備件等。當(dāng)談到工業(yè)領(lǐng)域時，每個人都認(rèn)為3D 打印可以將我們帶入一個全新的時代。對此，著名媒體《經(jīng)濟學(xué)人》也宣稱：“3D 打印機將改變制造業(yè)�！比欢�，世間任何事情都很難按照預(yù)想的軌跡行進。

幾年后，我們再看3D打印，卻發(fā)現(xiàn)又是另一番光景。值得提及的是，3D 打印如今已成為制造業(yè)內(nèi)一項實用且關(guān)鍵的應(yīng)用技術(shù)�；蛟S它并不像人們想象的那樣是救世主，但它已被證明是推進工業(yè) 4.0的一個非常寶貴的工具，這也正是它一直以來應(yīng)該被找準(zhǔn)的定位。

3D打印的現(xiàn)狀

3D 打印或增材制造在過去十年中確實取得了長足的進步。但是，它并沒有徹底改變行業(yè)，而是在補強傳統(tǒng)技術(shù)這一方面不斷被發(fā)現(xiàn)新的價值。

3D 打印為制造商提供一種更快、更無縫的方式來創(chuàng)建定制零件，如固定裝置。制造商過去常常將金屬設(shè)計發(fā)送到固定裝置制造車間，然后等待六周或更長時間才能完成產(chǎn)品。通過 3D 打印，您可以輸入設(shè)計，并在大約 20 分鐘內(nèi)獲得一個由超強尼龍材料制成的固定裝置。

它的另一種使用方式是為某些設(shè)計公司或零件供應(yīng)商快速創(chuàng)建原型。當(dāng)客戶想要查看零件的真實物理模型時，只需在電腦上單擊幾下，3D 打印機就會開始把它打印出來。

最后，制造商正在利用增材制造新產(chǎn)品和小批量產(chǎn)品的零件，這種技術(shù)有助于他們在產(chǎn)品量產(chǎn)前無需支付昂貴的模具費用，從而降低制造成本。也就是說，一旦產(chǎn)品開始量產(chǎn)并且訂單飛速涌入，3D 打印機對于大規(guī)模制造的吸引力通常會降低，因為每項工作的成本仍然相對昂貴，僅單件的打印品可能要花費數(shù)百美元。

正如 Herbert Yu 所說，3D打印機正在疏通價值鏈。Yu 是 Formlabs 的收入增長計劃主管，該公司專注于制造能夠幫助制造商以可承受的價格輕松制造工業(yè)品質(zhì)部件的 3D 打印機。它是全球最大的專業(yè)立體光刻和選擇性激光燒結(jié) 3D 打印機供應(yīng)商。Yu 表示，制造商開始使用 3D 打印機進行產(chǎn)品開發(fā)，但現(xiàn)在越來越多的公司將其用于最終用途生產(chǎn)。3D 打印機使制造商能夠?qū)⑺麄兊牟牧辖M合多樣化，更好地裝備他們的創(chuàng)新中心，并在需要時提供額外的能力。十年前，它可能被不恰當(dāng)?shù)刭N上了“馬良神筆”的標(biāo)簽，但如今這個話題與 3D 打印在現(xiàn)實市場中的表現(xiàn)并不完全相符。

Yu 說：“泡沫在 2014 年破滅了，當(dāng)時每個人都專注于 B2C 市場。剩下的真正參與者都集中在 B2B 方面。隨著 3D 打印開發(fā)人員找到改善材料性能的新方法，該行業(yè)將繼續(xù)發(fā)展。這可能是更好的表面光潔度、更好的耐熱性、更好的耐化學(xué)性。通過先進的材料開發(fā)，我們可以服務(wù)于許多不同的應(yīng)用�！�

Yu還說要注意大規(guī)模個性化的趨勢。Formlabs與孩之寶公司（HasbroHAS -2.7%）合作開發(fā)了該玩具制造商的自拍系列，讓粉絲們有機會發(fā)送自拍照，選擇發(fā)色和膚色等個性化選項，并收到一個定制的迷你超級英雄。Yu說："我們達(dá)到了這樣的程度，即無論從運營角度還是從成本角度，他們都可以實現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)品個性化。"他預(yù)計大規(guī)模個性化定制將繼續(xù)流行。

金屬3D打印和增材制造的下一個前沿領(lǐng)域

3D打印能力將不斷進步，一種被稱為混合制造的技術(shù)將會不斷被發(fā)展。在這種技術(shù)中，3D打印機成形樣件的大小與制造商的目標(biāo)件大致相同，然后再通過數(shù)控機床對其進行銑削、研磨和精加工。

但塑料領(lǐng)域的創(chuàng)新并不是該行業(yè)向前發(fā)展的唯一途徑。在許多方面，基于金屬的增材制造的進步代表了下一個前沿領(lǐng)域。目前，金屬打印最突出的用例與小型高強度部件有關(guān)。加工這些零件可能非常昂貴，但可以使用增材制造進行加工的小公司如雨后春筍般涌現(xiàn)。應(yīng)用范圍從用于制造的小齒輪到醫(yī)療設(shè)備中的關(guān)鍵部件。

接下來是大型金屬零件。制造高達(dá) 10 英尺、寬 4 英尺的金屬部件已經(jīng)成為可能，機器不停地旋轉(zhuǎn)放置材料。雖然這些機器不像那些打印較小零件的機器那樣精確，但這種精度正在提高。這對制造商來說意味著令人興奮的事情。

未來幾年的重要工具

對于一些制造商來說，3D 打印機已經(jīng)成為他們在參觀工廠時為了給孩子們留下深刻印象和激發(fā)興趣的東西�？梢钥隙ǖ氖�，這種好奇心是推動技術(shù)進步的重要源泉，我們需要更多的年輕人對新時代制造業(yè)的先進能力感到興奮。

但 3D 打印應(yīng)該不僅僅被定為成表演性技術(shù)。隨著越來越多的公司使用最新的工業(yè) 4.0 技術(shù)更新他們的車間，3D 打印可以而且應(yīng)該成為武器庫的主要組成部分。金屬3D打印這一新的技術(shù)前沿有望提供更多價值。

3D 打印可能沒有實現(xiàn)十年前開始炒作時的那般熱度，但它正在迅速成為工廠里的關(guān)鍵技術(shù)，以幫助提高利潤率和周轉(zhuǎn)時間。到 2026 年，增材制造市場預(yù)計將翻一番——因此，如果您還沒有找到將 3D 打印整合到生產(chǎn)線中的方法，那么就說明還有很大的潛在增長空間。