金屬3D打印2024年趨勢預(yù)測：激光大戰(zhàn)！

南極熊導(dǎo)讀：近年來，金屬3D打印吸引了大量投資，過去十年機(jī)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(guān)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(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇正在使金屬 3D 打印大眾化。

中國供應(yīng)商也在進(jìn)軍成熟市場。新行業(yè)的增長，特別是太空和國防領(lǐng)域的增長，一直是主要驅(qū)動力。以中國為中心的市場與以國防為導(dǎo)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(kuò)大二十倍，使金屬 3D 打印更容易實(shí)現(xiàn)。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(diǎn)。

Barnes Global Advisors創(chuàng)始人兼總裁 John Barnes 說道：“我非常樂觀地認(rèn)為 2024 年對于增材制造來說將是突破性的一年。重點(diǎn)將繼續(xù)放在零件制造和由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)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(shù)。但需要明確的是，對于金屬來說，它將出現(xiàn)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(chǎn)力，越來越多的工程師認(rèn)識到以增材制造為設(shè)計(jì)理念所帶來的影響。應(yīng)用開發(fā)、零件設(shè)計(jì)和制造商的創(chuàng)新將繼續(xù)增長。打印機(jī)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(shù)策略師Brent Stucker也持樂觀態(tài)度。他表示：“我認(rèn)為 2024 年行業(yè)增長將比 2023 年更大。由于新冠疫情，我們經(jīng)歷了繁榮和蕭條周期，2023 年是蕭條年。我預(yù)計(jì)，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(fù)更高的增長率和盈利能力。我認(rèn)為增材制造行業(yè)必須更多地關(guān)注今天的真實(shí)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(xiàn)承諾的合法公司。我們需要行業(yè)內(nèi)的誠實(shí)、透明度和問責(zé)制，以恢復(fù)我們在更廣泛的商業(yè)和制造業(yè)社區(qū)中的聲譽(yù)。我預(yù)計(jì)零件從原型制造到大規(guī)模制造的轉(zhuǎn)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(rèn)為，隨著該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)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(xiàn)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(shí)際市場需求相比，其業(yè)務(wù)規(guī)模過大�！�

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

3D 打印服務(wù)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(jī)器復(fù)雜性和成本的增加，服務(wù)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(zhì)量和精準(zhǔn)度。另一方面，專家們將致力于復(fù)雜的功能集成，其細(xì)節(jié)分布在更大的范圍內(nèi)，即航空航天、有效載荷和推進(jìn)系統(tǒng)。我預(yù)測 2024 年的機(jī)器原始設(shè)備制造商將按照這些思路進(jìn)行劃分。機(jī)器將開始根據(jù)其預(yù)期優(yōu)勢進(jìn)行區(qū)分。”

是時候讓我們看到機(jī)器真正的專業(yè)化和差異化了。我們看到了定制機(jī)器和非常專業(yè)的聚合物機(jī)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(yīng)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(yīng)用工程領(lǐng)導(dǎo)者Jono Munday認(rèn)為：“在用例方面，工業(yè)客戶對增材制造如何幫助改進(jìn)其應(yīng)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(jìn)產(chǎn)品以實(shí)現(xiàn)凈零排放等目標(biāo)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(guān)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(guān)。在某些情況下，增材制造過去曾被嘗試過，但由于當(dāng)時不夠成熟，被認(rèn)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(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)的工作。應(yīng)用增材制造只是另一種需要開發(fā)和調(diào)整的制造工藝這一事實(shí)來反駁“打印即是萬能”這樣一種錯誤的信息。在機(jī)器方面，看看中國機(jī)器供應(yīng)商的擴(kuò)張及其在當(dāng)?shù)氐挠绊懥υ黾訉�歐洲市場有何影響將會很有趣。這會帶來進(jìn)一步的創(chuàng)新或降低設(shè)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(nèi)合作和廠商間并購可能以不同的速度分階段進(jìn)行這一事實(shí)確實(shí)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(jī)會將無形的概念有形的現(xiàn)實(shí)。

△SolukonSFM-AT1000-S 除粉系統(tǒng)。

除粉領(lǐng)導(dǎo)者Solukon的首席執(zhí)行官Andreas Hartmann則更為謹(jǐn)慎：“在我看來，新打印機(jī)市場已經(jīng)有些飽和。因此，我預(yù)計(jì) 2024 年不會再推出具有顛覆性功能的打印機(jī)。但我確實(shí)期望在材料或打印參數(shù)方面有進(jìn)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(jī)的構(gòu)造。相反，它是在考慮要生產(chǎn)的零件的應(yīng)用領(lǐng)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?yàn)樗�是一種用途廣泛、導(dǎo)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(rèn)為這里沒有什么限制�！�

△Seurat的多點(diǎn) LPBF 3D 打印機(jī)

Hartmann預(yù)計(jì)自動化、后處理自動化和行業(yè)整體效率將取得進(jìn)一步進(jìn)展。他認(rèn)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(qiáng)調(diào)在這些領(lǐng)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(rèn)為，重點(diǎn)在于解決我們當(dāng)前的困難時期。他認(rèn)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(yù)計(jì)市場領(lǐng)導(dǎo)者會從更明確地適應(yīng)細(xì)分市場的公司中涌現(xiàn)，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(chǎn)。成功闡明其價值主張的公司將打造獨(dú)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(xì)分重要性的強(qiáng)調(diào)值得肯定，這種做法經(jīng)常被忽視，因?yàn)槿藗儍A向于認(rèn)為用戶只是在不同的機(jī)器上按下相同的按鈕。然而，不同的質(zhì)量水平、重點(diǎn)和進(jìn)步將導(dǎo)致細(xì)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(xiàn)意想不到的勝利者。

One Click Metal首席執(zhí)行官 Gerrit Brüggemann 補(bǔ)充道：“激光粉末床熔融技術(shù)繼續(xù)在金屬 3D 打印領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，吸引了新的制造商進(jìn)入市場。許多新來者提供經(jīng)濟(jì)高效的系統(tǒng)，使眾多公司得以進(jìn)入金屬 3D 打印領(lǐng)域。成功的制造商必須在不影響質(zhì)量的情況下提供簡單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的系統(tǒng)，從‘入門級’過渡到‘專業(yè)’標(biāo)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(shù)取得了令人興奮的發(fā)展，各公司不斷改進(jìn)機(jī)器和應(yīng)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(guān)技術(shù)經(jīng)歷了爆炸性增長，F(xiàn)ormAlloy首席執(zhí)行官 Melanie Lang 預(yù)計(jì) 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(guān)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(fèi)。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(chǎn)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(shù)據(jù)驅(qū)動的資格和認(rèn)證方法不僅可以降低成本，還可以確保制造過程中的質(zhì)量和可靠性標(biāo)準(zhǔn)。由于該技術(shù)的可擴(kuò)展性、價值和多功能性，DED 工藝的工業(yè)應(yīng)用即將迅速增加。”

DED 經(jīng)常被其他 3D 打印技術(shù)所忽視。然而，從未受邀參加舞會的灰姑娘似乎終于有機(jī)會成為眾人矚目的焦點(diǎn)了。軍事和國防領(lǐng)域?qū)?DED 在修復(fù)和梯度零件等應(yīng)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(yīng)用中具有廣泛的多功能性，預(yù)計(jì)到 2024 年，我們將見證 DED 的進(jìn)一步工業(yè)化，超越目前在渦輪葉盤中的應(yīng)用。