韓國(guó)已有約400家活躍的增材制造公司，影響力持續(xù)增加！

來(lái)源：3dprint.com
作者：Sangmin "Simon" Lee

導(dǎo)讀：韓國(guó)一直在穩(wěn)步增加對(duì)增材制造 (AM) 的參與度，特別是在 2010 年代后，韓國(guó)政府的“制造創(chuàng)新 3.0”戰(zhàn)略將增材制造置于最前沿。這一現(xiàn)代化制造和培育智能工廠的舉措推動(dòng)了3D打印集成，韓國(guó)政府撥款和以增材制造為中心的工業(yè)園區(qū)的創(chuàng)建進(jìn)一步刺激了中小企業(yè)采用該技術(shù)。韓國(guó)已經(jīng)擁有約 400 家活躍的增材制造公司，正在醫(yī)療、航空航天、國(guó)防、汽車和其他行業(yè)實(shí)現(xiàn)增材制造應(yīng)用多元化，凸顯其在全球增材制造領(lǐng)域日益增長(zhǎng)的影響力。



韓國(guó)增材制造的總體趨勢(shì)
●自動(dòng)化發(fā)展：韓國(guó)的3D打印行業(yè)持續(xù)增長(zhǎng)，許多公司投資于生產(chǎn)力提高、供應(yīng)鏈重組和制造創(chuàng)新。韓國(guó)工業(yè)的重要趨勢(shì)之一是增材制造過(guò)程自動(dòng)化的發(fā)展，其中包括整個(gè)增材制造過(guò)程，如工作流程、設(shè)備操作和后處理，這一趨勢(shì)是為了響應(yīng)工業(yè) 4.0 中對(duì)數(shù)字化制造日益增長(zhǎng)的需求。

●增加按需和個(gè)性化產(chǎn)品生產(chǎn)：隨著數(shù)字化、人工智能和增材制造技術(shù)的不斷進(jìn)步，利用增材制造技術(shù)的按需生產(chǎn)和個(gè)性化產(chǎn)品生產(chǎn)在制造業(yè)中越來(lái)越有吸引力。特別是在數(shù)字化推進(jìn)的醫(yī)療/牙科和服裝/時(shí)尚行業(yè)，植入物、假肢和鞋子等定制產(chǎn)品的生產(chǎn)顯著增加。

●零件產(chǎn)量加大：韓國(guó)增材制造市場(chǎng)的 3D 打印零件產(chǎn)量有所增加，EOS 等全球增材制造公司的產(chǎn)量也有所增加推出可打印尺寸超過(guò) 1,000 毫米的 AMCM 機(jī)器。因此，越來(lái)越多的用戶采用大規(guī)模增材制造解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車和半導(dǎo)體行業(yè)前所未有的應(yīng)用。

韓國(guó)市場(chǎng)對(duì)高強(qiáng)度耐熱工程塑料的需求也不斷增加，這些工程塑料可以替代電氣/電子、汽車和機(jī)械行業(yè)的金屬部件。特別是在快速發(fā)展的電動(dòng)汽車行業(yè)，除了努力減輕重量之外，為了應(yīng)對(duì)環(huán)保法規(guī)，工程塑料的使用量也在大幅增加。航空航天、汽車、國(guó)防、醫(yī)療、牙科等高附加值行業(yè)對(duì)金屬增材制造技術(shù)的需求也在不斷增加，進(jìn)一步擴(kuò)大了相關(guān)市場(chǎng)。韓國(guó)3D打印行業(yè)仍處于發(fā)展過(guò)程中，韓國(guó)企業(yè)在開發(fā)增材制造相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用方面正在取得進(jìn)展，市場(chǎng)預(yù)計(jì)將進(jìn)一步增長(zhǎng)。



韓國(guó)概況：10 個(gè)行業(yè)

1）航空航天



韓國(guó)航空航天業(yè)在集成 3D 打印技術(shù)方面取得了重大進(jìn)展，主要用于原型制作。這種集成對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)和通信設(shè)備等組件至關(guān)重要，由于缺乏既定標(biāo)準(zhǔn)和材料能力的限制，應(yīng)用仍然受到限制。

●該行業(yè)的主要參與者，例如大韓航空，在使用 3D 打印制造高效發(fā)動(dòng)機(jī)方面處于領(lǐng)先地位，這表明行業(yè)正在發(fā)生轉(zhuǎn)變走向創(chuàng)新的制造方法。

●韓國(guó)宇宙航空研究所（KARI）已成功利用金屬3D打印技術(shù)制造了用于一噸推力液氧的雙蓄熱式冷卻燃燒器/甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)。 3D 打印的應(yīng)用將原型制作時(shí)間顯著縮短了三分之一。

●韓國(guó)工業(yè)技術(shù)研究所 (KIIT)開發(fā)了一種使用 3D 打印制造航天器推進(jìn)劑罐的技術(shù)。與傳統(tǒng)零件相比，這項(xiàng)創(chuàng)新使空間效率提高了 12%，零件重量減輕了 27%，展示了 3D 打印在提高航空航天零件性能和效率方面的潛力。

盡管取得了這些進(jìn)步，該行業(yè)仍面臨著一些阻礙更廣泛采用的挑戰(zhàn)。航空航天領(lǐng)域 3D 打印零件缺乏具體的性能標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)重大障礙，使得性能評(píng)估和實(shí)際應(yīng)用變得困難。此外，目前材料性能和技術(shù)能力的限制限制了打印部件的承載能力，這在航空航天應(yīng)用中至關(guān)重要。這些先進(jìn)應(yīng)用的市場(chǎng)規(guī)模仍在發(fā)展，導(dǎo)致設(shè)備投資進(jìn)展緩慢。如今迫切需要針對(duì)特定​​行業(yè)的 3D 打印工藝和設(shè)備開發(fā)，以滿足航空航天領(lǐng)域的需求。

2) 汽車
汽車工業(yè)是韓國(guó)制造業(yè)的重要組成部分。因此，增材制造在該國(guó)具有巨大的增長(zhǎng)潛力。增材制造在汽車行業(yè)越來(lái)越受歡迎，因?yàn)樗�可以快速�?chuàng)建原型并對(duì)零件進(jìn)行逆向工程。這對(duì)于設(shè)計(jì)要求經(jīng)常變化且時(shí)間至關(guān)重要的領(lǐng)域尤其有利。



增材制造技術(shù)主要用于電池模塊、內(nèi)飾組件、機(jī)器人傳感器支架、車輪、儀表板、門板和方向盤等零件制造中的原型設(shè)計(jì)，廣泛采用的主要挑戰(zhàn)是滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并保持與傳統(tǒng)方法相比，由于耐用性問(wèn)題和更高的生產(chǎn)成本，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。

盡管存在這些挑戰(zhàn)，增材制造在汽車行業(yè)的未來(lái)看起來(lái)還是充滿希望的。用于零件生產(chǎn)的金屬 3D 打印、城市空中交通 (UAM) 應(yīng)用以及用于減輕重量的自主機(jī)器人產(chǎn)品是該行業(yè)的潛在方向。這些發(fā)展可以制造更耐用的零件并降低生產(chǎn)成本，最終為消費(fèi)者帶來(lái)更好的產(chǎn)品。

●在韓國(guó)，3D Solution 是汽車領(lǐng)域的知名企業(yè)之一，已于 2020 年成為現(xiàn)代汽車的官方供應(yīng)商，為其生產(chǎn)線提供 3D 打印夾具。

●現(xiàn)代汽車的主要合作伙伴之一Ajin Industrial已采用EOS設(shè)備，并正在積極研究金屬增材制造技術(shù)。這些公司正在努力提高增材制造的效率和成本效益，同時(shí)保持其作為創(chuàng)新的核心驅(qū)動(dòng)力，這可能會(huì)導(dǎo)致增材制造在汽車行業(yè)的使用大幅增加。

●韓泰輪胎使用金屬增材制造技術(shù)批量生產(chǎn)下一代輪胎箍，并計(jì)劃對(duì)集成輪胎模具進(jìn)行同樣的操作。

3) 醫(yī)療/牙科：
增材制造的主要用途是創(chuàng)建針對(duì)患者的醫(yī)療組件和手術(shù)導(dǎo)板，以確保效率。聚合物和金屬材料已被用于制造醫(yī)療器械，如假肢皮膚、語(yǔ)音模具、植入物、椎間融合器、脊柱籠等。皮膚癌手術(shù)導(dǎo)板等手術(shù)導(dǎo)板也采用增材制造技術(shù)生產(chǎn)。模擬器等仿真工具以及制藥行業(yè)的藥物開發(fā)也是增材制造的一些典型應(yīng)用。

●Anymedi Solutions 是一家專門從事外科應(yīng)用的增材制造公司。他們以創(chuàng)建針對(duì)患者的手術(shù)指南而聞名，尤其是復(fù)雜的癌癥手術(shù)和主動(dòng)脈重建。該公司開發(fā)并商業(yè)化了世界上第一個(gè)3D打印的、針對(duì)患者的乳腺癌切除手術(shù)導(dǎo)板，被認(rèn)為是一項(xiàng)創(chuàng)新醫(yī)療技術(shù)，并在頂級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)中使用。Anymedi Solutio進(jìn)行了 700 多個(gè)臨床實(shí)驗(yàn)，發(fā)表了 13 篇論文，并注冊(cè)了三項(xiàng)專利。他們的乳腺癌指南獲得 FDA/CE 認(rèn)證和在全球范圍內(nèi)使用。

●Medical IP 開發(fā)了人工智能驅(qū)動(dòng)的MEDIP軟件，可將 CT 和 MRI 掃描轉(zhuǎn)換為 3D 模型，是第一家獲得該獎(jiǎng)項(xiàng)的韓國(guó)公司醫(yī)療軟件獲得 FDA/CE 批準(zhǔn)。他們的進(jìn)步促進(jìn)了模仿人體器官物理特性的 3D 打印解決方案的開發(fā)，這是醫(yī)療 3D 打印技術(shù)的重大突破。

●韓國(guó)知名牙科公司Dentium于2021年推出了“Rainbow Metal Printer”，這是一款專為滿足牙科行業(yè)需求而設(shè)計(jì)的金屬增材制造機(jī)器。該機(jī)器目前用于生產(chǎn)醫(yī)用脊柱籠。它正在進(jìn)一步開發(fā)，以服務(wù)于更大范圍的牙科應(yīng)用。

●增材制造還擴(kuò)展到生物 3D 打印應(yīng)用。 T&R Biofab，韓國(guó)3D生物打印技術(shù)先驅(qū)，顱面植入物 (CFI) 即將獲得 FDA 的首次批準(zhǔn)，這是向全球市場(chǎng)擴(kuò)張邁出的重要一步，凸顯了 3D 生物打印在醫(yī)療應(yīng)用中的潛力。


△T&R Biofab 工程師致力于生物打印產(chǎn)品和醫(yī)療植入物

4) 電力/設(shè)備:
該行業(yè)采用3D打印實(shí)現(xiàn)動(dòng)力零部件生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)化、高性能難加工材料的應(yīng)用以及制造工藝的優(yōu)化。目前的用途包括燃?xì)廨啓C(jī)部件和核冷卻泵部件，重點(diǎn)是部件國(guó)產(chǎn)化和擴(kuò)大領(lǐng)域應(yīng)用。



●Doosan Enerbility 已開發(fā)超過(guò) 1600 種增材制造零件，其中包括 400 種小規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品。他們的一項(xiàng)顯著成就是使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)了獨(dú)立制造的“燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室噴嘴”。

●韓華宇航也開始使用增材制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)燃?xì)廨啓C(jī)零部件的國(guó)產(chǎn)化。他們于2022年啟動(dòng)了國(guó)家項(xiàng)目“鎳基超耐熱合金復(fù)合形狀材料及零件制造技術(shù)開發(fā)”，旨在開發(fā)鎳基超耐熱合金增材制造材料和國(guó)產(chǎn)化零件制造技術(shù)到 2025 年，用于發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備和航空航天工業(yè)的推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。

●Korean Western Power在 2020 年成功演示了使用 3D 打印制造的 15 個(gè)零件中的 10 個(gè)零件的首次現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，證明了其耐用性，在三個(gè)月的運(yùn)行期間沒(méi)有出現(xiàn)振動(dòng)或泄漏等性能下降，展示了 3D 打印組件在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性。

5）國(guó)防/軍事：
在該領(lǐng)域采用增材制造的動(dòng)機(jī)是生產(chǎn)已經(jīng)停產(chǎn)停產(chǎn)或難以采購(gòu)的軍事零件。涵蓋塑料和金屬，目前用于各種軍事設(shè)備的零件、生產(chǎn)無(wú)人機(jī) (UAV) 組件以及創(chuàng)建虛擬施工模擬。

未來(lái)的發(fā)展包括擴(kuò)大增材制造應(yīng)用，為韓國(guó)兩棲攻擊車 (KAAV) 和其他國(guó)防硬件生產(chǎn)關(guān)鍵金屬部件。 2019 年至 2021 年間，韓國(guó)國(guó)防部利用增材制造生產(chǎn)了 13,000 多個(gè)零件，節(jié)省了約 21 億韓元的成本。 LIG Nex1與Optisys 簽署諒解備忘錄進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)金屬3D打印天線并于2022年建立數(shù)字化制造技術(shù)合作體系。LIG Nexon自2020年以來(lái)一直將金屬增材制造技術(shù)應(yīng)用于國(guó)防領(lǐng)域，建立了內(nèi)部金屬3D打印中心設(shè)施。

6) 消費(fèi)電子/ICT：



在韓國(guó)電子行業(yè)，3D打印主要用于原型設(shè)計(jì)和備件生產(chǎn)。雖然電子產(chǎn)品是韓國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，并且具有巨大的增材制造潛力，但其應(yīng)用仍然受到制造成本和生產(chǎn)率的限制。然而，增材制造有潛力用于生產(chǎn)高端電子產(chǎn)品和外圍設(shè)備，以及滿足未來(lái)進(jìn)一步采用的小批量定制產(chǎn)品需求。

LG 電子昌原研發(fā)中心利用 3D 打印技術(shù)，將 LG 電子冰箱研究所的模型制作時(shí)間縮短了 30%，每年節(jié)省 7 億韓元的成本。

7) 服裝/時(shí)尚：
一些韓國(guó)公司正在通過(guò)定制服務(wù)（例如定制西裝和個(gè)性化眼鏡）創(chuàng)收。 Breezm利用3D掃描和3D打印技術(shù)，提供適合個(gè)人面部尺寸、形狀和膚色的定制眼鏡框，展示了AM在消費(fèi)應(yīng)用中的多功能性和個(gè)性化能力。

Breezm在韓國(guó)擁有9家門店，過(guò)去五年約有5萬(wàn)名顧客光臨其門店，累計(jì)銷售額達(dá)150億韓元�；�于其技術(shù)，Breezm 計(jì)劃于 2024 年第一季度在曼哈頓開設(shè)一家線下商店。

8) 建筑/施工：
在建筑行業(yè)，增材制造已被用于提高生產(chǎn)力、節(jié)省成本和實(shí)施 ESG 管理實(shí)踐。盡管韓國(guó)現(xiàn)行法律限制 3D 打印在可居住結(jié)構(gòu)中的使用，導(dǎo)致創(chuàng)收極少，但未來(lái)的建筑應(yīng)用仍有潛力。

現(xiàn)代工程與技術(shù)有限公司Construction 憑借其獨(dú)特的使用 3D 打印的長(zhǎng)凳制作技術(shù)榮獲 2021 年 Architizer A+ 產(chǎn)品獎(jiǎng)。他們還憑借公寓游樂(lè)場(chǎng)設(shè)施“兔子游樂(lè)場(chǎng)”贏得了“2023 年 IDEA 設(shè)計(jì)獎(jiǎng)”大獎(jiǎng)。

9）半導(dǎo)體：
半導(dǎo)體行業(yè)的增材制造還處于早期階段，在充分利用之前必須解決一些技術(shù)挑戰(zhàn)。對(duì)高分辨率打印、合適材料以及新標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證的需求是必須克服的一些障礙。盡管如此，增材制造有可能通過(guò)促進(jìn)更高效的設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試流程來(lái)徹底改變行業(yè)。它可以幫助半導(dǎo)體公司在快速變化的技術(shù)環(huán)境中保持競(jìng)爭(zhēng)力。隨著技術(shù)不斷發(fā)展，預(yù)計(jì)它將在塑造行業(yè)未來(lái)方面發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

●Wonik IPS 是一家半導(dǎo)體設(shè)備制造商，今年早些時(shí)候在其工廠安裝了 EOS 的 AMCM M450-1kw 金屬機(jī)器。

●半導(dǎo)體設(shè)備零部件制造商Dongwon Parts與EOS簽署了擴(kuò)大金屬3D-技術(shù)合作的諒解備忘錄(MOU)打印半導(dǎo)體零件并在內(nèi)部安裝機(jī)器。

10）造船：
增材制造目前在韓國(guó)造船業(yè)用于開發(fā)各種船舶部件，包括螺旋槳。然而，由于在滿足零件尺寸、重量、強(qiáng)度和其他公司特定需求等特定要求方面存在局限性，傳統(tǒng)增材制造技術(shù)的更廣泛采用面臨著挑戰(zhàn)。盡管目前存在局限性，但行業(yè)內(nèi)使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)大型發(fā)動(dòng)機(jī)零件還是有前景的。

2022 年，韓國(guó)主要實(shí)體，包括現(xiàn)代重工、KITECH、電子電信研究所 (ETRI)、蔚山信息行業(yè)促進(jìn)局（UIPA）、DNV GL（挪威船級(jí)社）、SY Metal和K-AMUG簽署了基于增材制造技術(shù)的船舶螺旋槳開發(fā)和船級(jí)認(rèn)證業(yè)務(wù)協(xié)議。

結(jié)論
總而言之，韓國(guó)對(duì) 3D 打印的參與反映了跨行業(yè)的戰(zhàn)略性、多方面的方法。從航空航天和汽車到國(guó)防、醫(yī)療、消費(fèi)電子和時(shí)尚，該國(guó)正在利用增材制造來(lái)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新、高效率和定制化。 韓國(guó)正在努力將該技術(shù)融入傳統(tǒng)制造并探索新的應(yīng)用。政府的大力投資和支持，加上行業(yè)參與者的共同努力，正在為韓國(guó)成為全球增材制造領(lǐng)域的關(guān)鍵參與者奠定基礎(chǔ)。