金屬3D打印2024年趨勢預測：激光大戰(zhàn)！

南極熊導讀：近年來，金屬3D打印吸引了大量投資，過去十年機器銷量增長了十倍多。業(yè)界見證了大型多激光系統(tǒng)的興起，相關媒體從業(yè)者稱之為“激光戰(zhàn)爭”。Seurat、Velo3D和VulcanForms等顛覆性公司推出了創(chuàng)新解決方案，重塑了市場格局。與此同時，MELTIO、Xact Metal和OneClick Metal 等經濟實惠的選擇正在使金屬 3D 打印大眾化。

中國供應商也在進軍成熟市場。新行業(yè)的增長，特別是太空和國防領域的增長，一直是主要驅動力。以中國為中心的市場與以國防為導向的美國和歐洲市場之間可能會分庭抗禮。此外，低成本系統(tǒng)有可能將市場擴大二十倍，使金屬 3D 打印更容易實現。展望 2024 年，本期文章中收集了各界專家的見解，以便就未來幾個月金屬3D打印行業(yè)的發(fā)展提供他們的觀點。

Barnes Global Advisors創(chuàng)始人兼總裁 John Barnes 說道：“我非常樂觀地認為 2024 年對于增材制造來說將是突破性的一年。重點將繼續(xù)放在零件制造和由此產生的經濟效益上。這種趨勢越持續(xù)，增材制造就會越早地成為一種成熟制造技術。但需要明確的是，對于金屬來說，它將出現一波又一波的情況，不同的過程會以不同的速度成熟。PBF 正在不斷提高生產力，越來越多的工程師認識到以增材制造為設計理念所帶來的影響。應用開發(fā)、零件設計和制造商的創(chuàng)新將繼續(xù)增長。打印機制造商將作為制造商的合作伙伴繼續(xù)發(fā)展。”

由 ASTM International 支持的 Wohlers Associates 首席技術策略師Brent Stucker也持樂觀態(tài)度。他表示：“我認為 2024 年行業(yè)增長將比 2023 年更大。由于新冠疫情，我們經歷了繁榮和蕭條周期，2023 年是蕭條年。我預計，隨著市場炒作和新冠肺炎引發(fā)的市場不穩(wěn)定的影響逐漸消失，我們將在 2024 年恢復更高的增長率和盈利能力。我認為增材制造行業(yè)必須更多地關注今天的真實情況，而不是未來可能的情況。許多公司和顧問夸大了 3D 打印的某些能力，而隨著這種夸大的信息被揭穿，它正在傷害有能力兌現承諾的合法公司。我們需要行業(yè)內的誠實、透明度和問責制，以恢復我們在更廣泛的商業(yè)和制造業(yè)社區(qū)中的聲譽。我預計零件從原型制造到大規(guī)模制造的轉變將會加速�！�

AP Works首席執(zhí)行官Jonathan Meyer 對這種情況發(fā)表了自己的看法：“我認為，隨著該技術在實際應用中的采用不斷增長，到2024 年，一些不太知名的增材制造公司將會蓬勃發(fā)展。與此同時，知名企業(yè)的雄心壯志將會出現很多失敗或顯著下降，這些企業(yè)迄今為止的一切都基于炒作，并且與實際市場需求相比，其業(yè)務規(guī)模過大。”

在工業(yè)金屬終端零件生產方面，也出現一批真正的行業(yè)黑馬，它們以聞所未聞的數量給我們帶來驚喜，并為3D打印領域格局的重新定義注入了動力。

3D 打印服務MIMO Technik首席執(zhí)行官 Jonathan Aaron Cohen指出：“增材制造的工業(yè)化需要推動金屬增材制造的新增長。隨著機器復雜性和成本的增加，服務提供商將更加專業(yè)化。建造成本和價值的分歧將變得更加明顯。一方面，制造商提倡降低每公斤成本并提供鑄件替代品，但犧牲了質量和精準度。另一方面，專家們將致力于復雜的功能集成，其細節(jié)分布在更大的范圍內，即航空航天、有效載荷和推進系統(tǒng)。我預測 2024 年的機器原始設備制造商將按照這些思路進行劃分。機器將開始根據其預期優(yōu)勢進行區(qū)分。”

是時候讓我們看到機器真正的專業(yè)化和差異化了。我們看到了定制機器和非常專業(yè)的聚合物機器，但金屬 3D 打印在行業(yè)和用戶之間并沒有太多差異。這樣的舉措應該得到贊賞，并且專業(yè)化和滿足特定客戶的需求是增材制造行業(yè)向前邁出的重要一步。

長期應用工程領導者Jono Munday認為：“在用例方面，工業(yè)客戶對增材制造如何幫助改進其應用感興趣，例如模具工具的冷卻或增材制造熱交換器的效率提高。這種動力來自于改進產品以實現凈零排放等目標的需要，并且是一個演變的過程，而不是徹底的革命。這里的關鍵是通過合作來證明好處，而不是被視為威脅或與他們的未來無關。在某些情況下，增材制造過去曾被嘗試過，但由于當時不夠成熟，被認為太困難、不可靠或太昂貴而被放棄。我們需要表明，事情是可以完成的，但不能低估實現最終目標的工作。應用增材制造只是另一種需要開發(fā)和調整的制造工藝這一事實來反駁“打印即是萬能”這樣一種錯誤的信息。在機器方面，看看中國機器供應商的擴張及其在當地的影響力增加對歐洲市場有何影響將會很有趣。這會帶來進一步的創(chuàng)新或降低設備價格嗎？”

雖然人們對增材制造未來的增長前景有些迷茫，但行業(yè)內合作和廠商間并購可能以不同的速度分階段進行這一事實確實得到諸多的印證。此外，我們需要重申，增材制造正在創(chuàng)造一個新的機會將無形的概念有形的現實。

△SolukonSFM-AT1000-S 除粉系統(tǒng)。

除粉領導者Solukon的首席執(zhí)行官Andreas Hartmann則更為謹慎：“在我看來，新打印機市場已經有些飽和。因此，我預計 2024 年不會再推出具有顛覆性功能的打印機。但我確實期望在材料或打印參數方面有進一步的差異化。采用弗勞恩霍夫的多材料打印方法，仍然有很大的創(chuàng)新空間，但不僅僅是打印機的構造。相反，它是在考慮要生產的零件的應用領域。近年來，銅一直是一個有力的競爭者，而且到 2024 年也將如此，因為它是一種用途廣泛、導熱性良好的材料。不用說，打印的零件會變得更大。多年來這一直是一種趨勢，但我仍然認為這里沒有什么限制。”

△Seurat的多點 LPBF 3D 打印機

Hartmann預計自動化、后處理自動化和行業(yè)整體效率將取得進一步進展。他認識到歐洲企業(yè)可能面臨投資環(huán)境和能源成本帶來的挑戰(zhàn)，但強調在這些領域持續(xù)投資的重要性。

Seurat首席執(zhí)行官詹姆斯·德穆斯(James DeMuth) 認為，重點在于解決我們當前的困難時期。他認為：“到 2024 年，最成功的公司將是那些明確定義并利用自己的優(yōu)勢和核心競爭力的公司。公司需要清楚地闡明自己的優(yōu)勢，否則客戶會為他們做這件事，可能會讓公司落后而選擇首選解決方案。預計市場領導者會從更明確地適應細分市場的公司中涌現，例如快速原型制作、低保真、大尺寸、高保真、低批量精度和高保真批量生產。成功闡明其價值主張的公司將打造獨特的市場形象。一如既往，客戶決定成功�！�

DeMuth對行業(yè)中正確細分重要性的強調值得肯定，這種做法經常被忽視，因為人們傾向于認為用戶只是在不同的機器上按下相同的按鈕。然而，不同的質量水平、重點和進步將導致細分的增加。有趣的是，通過向需求被壓抑的熱切客戶提供精確定制的價值主張，可能會出現意想不到的勝利者。

One Click Metal首席執(zhí)行官 Gerrit Brüggemann 補充道：“激光粉末床熔融技術繼續(xù)在金屬 3D 打印領域處于領先地位，吸引了新的制造商進入市場。許多新來者提供經濟高效的系統(tǒng)，使眾多公司得以進入金屬 3D 打印領域。成功的制造商必須在不影響質量的情況下提供簡單、經濟實惠的系統(tǒng)，從‘入門級’過渡到‘專業(yè)’標簽，以提高金屬 3D 打印的整體采用率。”

除了激光粉末床熔融 (LPBF) 之外，我們還看到粘合劑噴射技術取得了令人興奮的發(fā)展，各公司不斷改進機器和應用。雖然粘合劑噴射仍然是未來的重要組成部分，但它正在變得更加工業(yè)化。值得注意的是，定向能量沉積 (DED) 和相關技術經歷了爆炸性增長，FormAlloy首席執(zhí)行官 Melanie Lang 預計 DED 將在該行業(yè)中發(fā)揮重要作用：“定向能量沉積對于制造業(yè)的發(fā)展至關重要，它可以為鑄件和鍛件提供更換和維修，同時減少交貨時間和材料浪費。它通過材料多功能性和定制合金來提高性能，在塑造工程和生產的未來方面所發(fā)揮的作用將開始徹底改變行業(yè)并重新定義可能性。數據驅動的資格和認證方法不僅可以降低成本，還可以確保制造過程中的質量和可靠性標準。由于該技術的可擴展性、價值和多功能性，DED 工藝的工業(yè)應用即將迅速增加。”

DED 經常被其他 3D 打印技術所忽視。然而，從未受邀參加舞會的灰姑娘似乎終于有機會成為眾人矚目的焦點了。軍事和國防領域對 DED 在修復和梯度零件等應用中的潛力感到特別興奮，更不用說它的成本效益了。它在軍事應用中具有廣泛的多功能性，預計到 2024 年，我們將見證 DED 的進一步工業(yè)化，超越目前在渦輪葉盤中的應用。