3D打印成美國制造業(yè)的亮點

南極熊導讀：在美國，3D打印定制零件的價格是中國的7倍以上，例如中國用樹脂材料3D打印1克零件價格為1元人民幣，在美國則需要1美元以上甚至更多。如果是其它工藝，例如CNC，美國可能成本更高。中美之間的制造業(yè)成本差距巨大。

所以，3D打印在美國，可能已經(jīng)是產(chǎn)品定制成本最低的一種方式了。因而需求量大。

2024年6月，南極熊注意到Forbes上有一篇Carolyn Schwaar寫的文章，很有意思，題為《3D打印成美國制造業(yè)的亮點》。

盡管美國制造業(yè)整體表現(xiàn)在 2023 年以不佳的成績收官，并且今年迄今為止一直保持這種狀態(tài)，但制造業(yè)的一個分支——增材制造（或稱 3D 打印）——仍然創(chuàng)下了 2023 年的歷史新高。

根據(jù)The Business Research Company、Persistence Market Research等市場觀察機構的報告數(shù)據(jù)，增材制造服務行業(yè)（或 3D 打印合同制造商）在 2023 年增長了 20%，到2024 年將增長 22.7%，達到 75 億美元。Infinity Business Insights 表示，全球 3D 打印服務機構市場預計將在 2024-2030 年間以 22.3% 的復合年增長率蓬勃發(fā)展。

△3D打印技術員在愛達荷州American Falls的3D打印服務公司JawsTec監(jiān)控零件制造。JawsTec

這種增長也反映在單個公司層面，其中美國最大的增材制造服務公司之一 Xometry 提供傳統(tǒng)制造和 3D 打印服務，報告稱2023 年收入同比增長 22%。行業(yè)競爭對手 Protolabs 也提供傳統(tǒng)制造和 3D 打印服務，報告稱 2022 年收入增長了 3.2%。

Xometry 和 Protolabs并未單獨報告注塑或 CNC 加工工作之外的 3D打印收入，但 Protolabs 最近對 700 多名最終用戶進行了調(diào)查，以了解 3D 打印的使用情況。報告顯示，70% 的商業(yè)客戶在 2023 年打印的零件比前一年多，并且最終用途零件的 3D打印使用量有所增加。

Craftcloud是一個 3D 打印服務市場，客戶可以上傳他們的數(shù)字零件文件并從 150 多個 3D打印服務提供商的網(wǎng)絡中進行選擇，該公司報告稱 2023 年的收入增長了 31%，這是迄今為止最好的一年。

推動3D打印外包業(yè)務增長的因素

Craftcloud 首席產(chǎn)品官Mikkel Kring 表示：“由于 3D 打印用途廣泛，涵蓋塑料和金屬，它不僅壟斷了原型市場，而且在試樣制造和中等批量最終用途部件方面也越來越受歡迎�！�

△Craftcloud3D 打印市場首席產(chǎn)品官 Mikkel Kring

Craftcloud 自 2016 年成立以來，隨著 3D 打印在專業(yè)和工業(yè)領域的應用而不斷發(fā)展，如今服務的企業(yè)比以往任何時候都多。Kring說道：“我們已經(jīng)看到增材制造在眾多行業(yè)中得到廣泛應用，尤其是汽車、醫(yī)療保健和小型制造業(yè)�！�

該公司的供應商網(wǎng)絡提供 120 多種材料，并使用六種 3D 打印技術生產(chǎn)零件，包括熔融沉積成型 (FDM)，它使用非常適合快速原型的塑料長絲，以及用于打印金屬部件的金屬激光粉末床熔合 (LPBF)。Kring 說：“我們看到客戶通過一次性部件和原型了解了 3D 打印，但后來意識到他們實際上可以將這項技術用于更大的訂單和最終用途部件。Craftcloud增長的另一個部分肯定是金屬�！�

將 3D打印外包給專業(yè)服務機構的增長，反映了工業(yè)3D打印機銷量的下降，因為當前經(jīng)濟低迷時期，企業(yè)推遲了資本支出。

人們對增材制造接受度不斷提高

北卡羅來納州 3D 打印服務公司AdvancedAdditive Innovations (AAI)的老板兼總裁斯科特·沃爾克 (Scott Volk) 表示：“逐年來看，我們發(fā)現(xiàn)增材制造的零件數(shù)量和進軍該行業(yè)的公司數(shù)量明顯增加，且應用率也出乎我的意料�！�

在決定于 2022 年推出 AAI 之前，Volk 已經(jīng)在增材制造行業(yè)工作了 30 多年。當時，他開始注意到企業(yè)對塑料 3D 打印的采用水平正在激增。Volk 說：“塑料 3D 打印已經(jīng)存在大約 35 年了，這種成熟度推動了我們今天所看到的采用和商業(yè)用途�！�

AAI 的客戶群中約有 75% 是消費者，但專業(yè)客戶群體正在增長。AAI 3D 每月打印約 1,200 個零件，涉及數(shù)百個零件的訂單數(shù)量正在不斷增加。Volk 說道：“我們擁有大量客戶，他們帶著自己設計的原型來找我們。他們是制造設備并試圖推向市場的企業(yè)家�！�

△納斯卡車手瑞安·布萊尼（右）因贏得 2023 年固特異金車獎而榮獲納斯卡杯系列錦標賽。這款精細復制車的零部件由Advanced Additive Innovations 進行 3D 打印，然后進行金屬鍍層。

3D 打印服務機構市場由眾多公司組成，包括大型跨國企業(yè)（其中許多還提供傳統(tǒng)制造服務，例如注塑和 CNC 加工）和專注于特定行業(yè)或技術的小型專業(yè)公司。

總部位于愛達荷州的 3D 打印服務公司JawsTec的首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人克拉森（Oscar Klassen）表示，客戶群也已從 2018 年的以業(yè)余愛好者為主轉(zhuǎn)變?yōu)槿缃窠?90% 的商業(yè)客戶，尤其是眾多企業(yè)。

“公司訂購原型，然后返回進行最終產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。”例如，一位客戶來到 JawsTec，提出了一個想法，即制造定制的理發(fā)器護罩，用于制作特定的發(fā)型，并為特定的理發(fā)師量身定制。這家公司最初是一家原型客戶，后來成為一家制造客戶，可以一次 3D 打印出數(shù)十種獨特的設計。

克拉森說：“這些工業(yè)機器的品質(zhì)絕對讓很多人大開眼界。他們不知道 3D 打印真的可以為消費者生產(chǎn)最終用途產(chǎn)品�！�

Protolabs 首席執(zhí)行官 RobBodor 將公司去年的增長部分歸功于制造終端用途生產(chǎn)部件的能力增強�！拔覀凖嫶蟮目蛻羧阂呀�(jīng)習慣于依靠我們進行原型設計，而現(xiàn)在我們可以為他們提供產(chǎn)品整個生命周期的服務，從生產(chǎn)到報廢，”他說。

由于 JawsTec 沒有最低訂單數(shù)量或最低訂單金額限制，因此初創(chuàng)公司幾乎不需要任何投資就可以成為制造商，這與注塑等需要昂貴模具的生產(chǎn)方法不同。克拉森說：“成為一家年輕公司成長的一部分是非常令人興奮和有趣的�！�

每筆訂單都不斷迭代、不斷創(chuàng)新

3D打印的另一個優(yōu)勢是擁有不斷創(chuàng)新的機會�！坝行┕�司每次接到訂單都會改變產(chǎn)品設計，而傳統(tǒng)制造無法做到這一點，”克拉森說�！斑@種靈活性使公司在市場上更加敏捷和具有競爭力�！�

JawsTec 的一位客戶為一家跑車制造商 3D 打印進氣口，后來放棄了注塑成型，因為 3D 打印使其能夠領先于競爭對手�！懊總�訂單都在變化，他們總是在改進和修改，在不同的地方打孔，并使用不同的公差要求�？吹剿麄兌嗄陙砣绾伍_發(fā)他們的產(chǎn)品真的很有趣�！�

△3D 打印定制雪地摩托進氣口。

JawsTec 每月 3D打印近 40,000 個部件，其中最近增長最快的領域來自醫(yī)療保健，包括患者專用的矯形鞋墊和支架。這些產(chǎn)品是根據(jù)個人的 3D掃描進行數(shù)字化設計的。醫(yī)生和醫(yī)療公司每天向 JawsTec 發(fā)送的訂單最多可達 40 份。

克拉森說：“大規(guī)模定制無法通過其他任何方式高效完成，而這將成為未來幾年對我們來說最重要的事情。對于某些產(chǎn)品來說，追逐注塑市場或 CMC 市場是沒有意義的。他們確實開發(fā)了該工藝來降低材料成本。我們需要專注于我們最擅長的領域，也就是定制方面�！�

盡管美國公司仍然轉(zhuǎn)向中國尋求低成本的傳統(tǒng)制造，但克拉森表示，中國的增材制造價格與美國增材制造商可以提供的價格非常相似。

克拉森說：“如果我們能夠?qū)⒏�多的制造業(yè)轉(zhuǎn)向增材制造，那么來自海外供應商的競爭就會減少，制造業(yè)將更加本地化，同時也能維持國內(nèi)制造業(yè)�！�

不斷發(fā)展的美國3D服務

在過去的幾個月里，不僅 Protolabs Network 和 Materialise 等大型 3D 打印服務公司增加了新設施來滿足需求，而且越來越多的 3D打印公司進入市場，其中許多由企業(yè)領導，他們將對 3D 打印的興趣從業(yè)余愛好轉(zhuǎn)變?yōu)槔�用他們的專業(yè)知識開展業(yè)務。AAI 和 Jawstec 都是 Craftcloud 合作伙伴網(wǎng)絡中的制造商，這有助于各自實現(xiàn)銷售額增長。

“對于像我這樣的小公司來說，我們面臨的問題是管理成本，因此 Craftcloud 接管了報價流程、訂單管理、發(fā)票和大部分客戶服務，”Volk 說。AAI 已成為Craftcloud 平臺上評價最高的公司之一，獲得了 5 星中的 4.89 星�！八鼘ξ覀兊臉I(yè)務發(fā)展確實起到了重要作用�！�

到 2024 年 6 月，Craftcloud 的打印量將超過 100 萬個 3D 打印部件，Kring 表示，申請加入其合作伙伴網(wǎng)絡的公司數(shù)量比以往任何時候都多。

“越來越多行業(yè)的公司開始采用增材制造進行原型設計和最終生產(chǎn)，尤其是隨著材料選擇的不斷擴大和機器變得更加可靠，”Kring 說道，“Craftcloud 完全有能力擴展我們的產(chǎn)品以滿足這一需求�！�