随着 3D 打印行业的成熟，我们可以看到一系列非常积极的发展正在展开。远离炒作和狂妄自大，在将零件运出门方面取得了真正的进展。
这一领域的进展非常缓慢。它必须是 3D 打印技术非常复杂，并且具有新颖的零件生产方式。由于增材制造 (AM) 的本质，每个打印组件的每个体素都是独一无二的。我们不是在切割已知的金属块，而是用粉末或喷射材料流建造。因此，我们行业面临的挑战比其他制造过程中的挑战更新和复杂得多。因此，我们在工业化方面的工作，特别是在金属方面，还远未结束。 在全球范围内，在这方面正在进行许多努力。我们可以看到更多的标准、更多的资格、更高的生产力，以及更多的 3D 打印工厂级部署。 然而，生产规模的金属增材制造仍然非常罕见。我们采访了金属 3D 打印领域的领先专家，了解他们认为该技术在 2023 年会发生什么，以及他们对 2023 年及以后的系列金属增材制造有何预测。 宏观背景下的 3D 打印
Additive Industries Metal Fab G2 连续生产 Additive Industries首席执行官Mark Massey专注于最高效和最苛刻的应用，尤其是在更大的宏观环境中。 ¨我们认为，高通胀和大宗商品价格将影响客户在查看 AM 批量生产时如何看待劳动力、能源和消耗品成本。随着用户对运营支出中的这些因素越来越敏感，人们将更加关注自动化和生产力，以及消耗品的回收利用。在我们看来，较高的利率不太可能对打印机的采购产生重大影响，尽管可能更感兴趣的是升级而不是完全更换现场系统。就行业趋势而言，随着各国增加国防开支以补充库存或提高应对乌克兰战争的能力，我们可能会看到增材制造在国防工业中的应用越来越多。能源行业也可能会因为化石燃料的更快转换而受到破坏，这可能会在未来为更多的 AM 零件打开大门。总体而言，我们看到金属 AM 零件的批量生产持续强劲的积极趋势。¨ 我欣赏这种现实主义，而不是“所有公司都将打印一切的方法。对生产、成本和自动化的关注似乎确实很有可能发生。我们也看好国防和能源，并且可以看到这些细分市场现在增长非常快。我喜欢这个答案，因为它的所有前提都是基于现实、实际零件和实际成本采用增材制造。这是 AM 行业正在解决的问题。
增材制造软件的作用
我们都知道设置、材料、软件、机器和设计是 3D 打印部件的关键组成部分。但是，正如我的采访对象所指出的那样，重点正在以一种非常重要的方式转向软件。我只询问了受试者他们预计在 2023 年出现的与金属零件的系列增材制造相关的趋势是什么。就是这样，每个人都要求以某种身份提出软件。 ¨我预计各种方法将提高金属 AM 生产率，例如后处理自动化、原位和构建后几何和缺陷检测技术，以及全过程数据捕获和分析以创建数字双胞胎。至关重要的是，必须充分了解整个 AM 生命周期，才能进入生产阶段并在每个阶段保持可追溯性。辅助工具也必须随着 AM 构建过程本身而发展，”NASA 的Paul Gradl告诉3DPrint.com。Gradl 是马歇尔太空飞行中心的总工程师，也是《推进应用的金属增材制造》一书的合著者。他补充说：“我对金属 AM 工艺的成熟感到非常兴奋，这些工艺没有受到太多关注，也没有被用于关键的最终用途应用。这以及以前无法‘打印和加工’的新金属合金将实现更高的组件性能，并提高 AM 必须提供的经济效益。” 软件显然将在 3D 打印的产业化中发挥至关重要的作用，但那个时间是什么取决于谁问。The Barnes Global Advisors的首席顾问John Barnes将增材制造 (DfAM) 设计视为流程的关键： ¨我希望软件和数字工作流程能够跟上打印机的生产力，或者继续简化操作员和工程师操作的趋势。不用说，更广泛地理解 DfAM 首先作为制造设计的一章对于批量生产是必要的。这些要求不会变得更容易，增材制造需要满足这些要求。我经常说，AM 就像 Ginger Rogers。它必须像弗雷德阿斯泰尔那样做传统制造业所做的一切，但要倒退和紧跟其后。这意味着，它必须达到或超过现有制造解决方案的能力。¨ 相比之下，Velo3D的 CEO Benny Buller 却持相反的看法： “很简单。Velo3D 将在 2023 年退出，成为最大的金属增材制造设备供应商。DfAM 在我们眼前迅速消亡，然而，大多数 AM 专家完全没有注意到。不是你不知道的会毁了你，而是你的想法，但事实并非如此。” 现在，我喜欢这里的雄心壮志。值得注意的是，Benny 公开表示他希望超越 SLM 和 EOS，成为金属 3D 打印机制造商。这本身就具有新闻价值，但这里还有更大的事情要发生。 Benny 认为他的公司最大的机会在于消除对 DfAM 的需求，而对于 John Barnes 来说，工作流程已经完成任务并且需要 DfAM。无论您怎么看，软件越来越成为批量生产最重要的推动因素。
专注于硬件
我们联系了Autodesk的增材制造总监Alexander Oster，他认为 Fusion360 和其他软件也是开启增材制造工业化的关键推动力。但是，至关重要的是，他看到软件已经到了我们可以将注意力转移回机器的地步，特别是在成本方面。 ¨我认为金属 AM 空间目前正在分裂为尺寸和资本成本增加的高端机器（主要由航空航天应用驱动），以及大众市场机器——以较低的资本支出和相关风险，将推动低端应用确实需要特定质量的低零件单位成本。 这是我和亚历克斯反复讨论的事情，它也让我很烦恼。我们看到配备 8 到 12 个激光器的机器带来了巨大的生产力提升。这正在推动大型组件生产和大量行业增长。我们都知道 Velo3D、Vulcan Forms 和 Seurat 希望如何颠覆这个行业。 但是，该行业也发生了其他事情。在我们的2021 年按钮金属文章中，我们发现越来越多的公司正在影响低端金属 3D 打印。然而，亚历克斯考虑的远不止是成本较低的进入者。他确实看到了特定 3D 打印机的出现，它们提供的商品部件或质量水平将填充整个行业的样本。因此，New Space 的人将拥有大型机器，但更多的普通用户将能够获得价格合理的足够好系统。粉末床融合的商品化将是 AM 的巨大发展。 另一个以成本为中心的回应来自DB Schenker的 Jochen Loock。这位前 Fraunhofer 增材制造专家现在正在寻求帮助将一家大型物流公司转变为一个用于维护、修理和大修 (MRO) 以及备件的 3D 打印企业。对于这些类型的销量，Jochen 是通过成本的角度来看待市场的。 ¨未来几年成熟的关键推动因素正在缓慢但不断地进行：由于规模经济、教育传播和最佳实践传播以及标准化基础正在建立，成本下降。批量生产将在铁路、航空航天和医疗等利基和高价值市场进一步成熟和传播。高端汽车批量生产和备件可能成为未来几年的增长动力。AM 社区最重要的功课是摆脱技术叙事，找到备件供应链问题的有利可图的解决方案。如果有任何创新突破即将发生，那将是通过改进工艺和材料相互作用，将 L-PBF 的工艺速度提高至少两倍。 Jochen 正在严酷地根据实际成本和性能来评估这个行业。在我看来，“有利可图的解决方案”位也是行业应该用来判断自己的真正指标。零件不是白日梦。 除了大型机器和更好的设备，“过程和材料”的相互作用确实可以带来显着的收益，并导致使用相同设备的经济性更好。这将真正提高利润率，降低组件成本，并成为影响我们行业的最重要的事情之一。这是一个从来没有人谈论过的。Equispheres 用它的铝粉证明了这一点。
金属后处理
反复提到的一件事是后期处理。谁比Solukon首席执行官Andreas Hartmann更适合讨论这个话题？ 显示1米零件的Solukon de粉化机室
¨对于金属生产，我们预计会出现更加注重后处理的趋势，因为这是影响您是否真正进行批量生产的关键步骤。你可以随心所欲地将一个生产过程优化成系列化生产，但如果后续的后处理达不到同样的高标准，就不会有真正的系列化生产。源自基于数字双胞胎的流动模拟，我们的软件模式除粉系统可确保可靠、可重复和可预测的清洁结果，”Hartmann 说。 “第二个趋势是航天工业的批量生产。正如媒体所写，一些火箭公司成功地进行了热火测试，我们距离发射带有完全增材制造的燃烧室的火箭进入太空只有几个月的时间。这将是 AM 系列燃烧室和其他重要运载火箭元件生产的启动。此外，大规模批量生产将使增材制造的生态足迹问题更加紧迫。AM 中的节能潜力、粉末回收和碳足迹问题不仅将仍然是一个形象问题，而且还将成为 AM 公司在经济上重要的话题。¨
金属增材制造会改变聚合物进程吗？
凭借在添加剂方面的丰富经验，Prototek 是我们行业的整合者之一。在其收购中，有由总裁史蒂夫·格伦达尔 ( Steve Grundahl ) 领导的Midwest Prototyping。但是，除此之外，史蒂夫和他的公司专注于聚合物。金属 3D 打印的发展和兴奋是否会吸引他从“聚合物专家”转变为“金属和聚合物”专家？ ¨作为聚合物印刷服务，我们一直在说这不是“如果”，而是当我们进入金属时，也就是说，我们还没有找到一个令人信服的理由来转移我们在聚合物方面的增长资源来冒险。目前粘合剂喷射领域的竞争以及预测软件和后处理技术的改进让我们希望添加金属服务很快就会成为现实。” 聚合物和金属 3D 打印服务和制造公司曾经是完全不同的世界，只有少数公司在大规模制造中将它们结合起来。但是，从史蒂夫这里可以清楚地看出，Prototek 和 Midwest Prototyping 正在密切关注金属以及这个市场正在发生的事情。他们将粘合剂喷射视为使金属易于使用的技术。但是，再次提到软件是一个关键的推动因素。史蒂夫的考虑确实意味着，也许大量新的资金和产能将在短期内涌入金属行业。 总之，我们看到了 3D 打印行业的软件化。通过 DfAM、算法和工作流工具，该行业将在连续零件的金属 AM 方面取得重大飞跃。此外，还需要关注增材工作流程中所有移动位的集成方法。设置、后处理机器和更好的吞吐量都应该集中在成本上，同时保持质量。我们正在进行实际零件和实际成本计算，如果我们能够满足每个零件的成本，这将推动优化和采用。 真正的制作需要现实主义的想法是我们在这里看到的最大趋势。人们看好汽车、国防、能源、铁路和航空航天，而新空间似乎是目前推动我们行业发展的最大客户力量。New Space、航空航天和国防购买的大型机器似乎正在驱动更复杂、更大的票务设备和最终用途部件。对于其他人来说，新一波的低成本机器可能是他们获得更实惠系列零件的途径。
