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下篇 l 带你看懂目今3D打印生长到什么阶段了？

宣布时间：

2023-01-11 12:47

　　如果说3D打印是一次工业革命，那么生长至今，这场革命到来了么?是“随风潜入夜，润物细无声”的广泛了行业各个层面，照旧“小荷才露尖尖角”般的蜻蜓点水似的保存?本期，3D科学谷继续《上篇l一文看懂目今3D打印生长到什么阶段了?》，通过下篇来对更多行业进行详细剖析。

3D打印目今生长的情况。来源：AMFG

　　机缘在于历程市场来自酝酿

　　电子产品

　　电子行业是一个年轻但不绝生长的3D打印领域，通过利用3D打印，工程师能够设计和生产庞大的电路板和天线的原型。

3D打印的多层电子线路板。来源：Nano Dimension

　　Optomec和Nano Dimension目前是3D打印电子市场中最大的两家公司。自2016年以来，台湾电子公司光宝集团(LITE-ON)一直将Optomec的气溶胶喷射技术应用于消费电子设备的3D打印天线和传感器。

　　为了将3D打印电子产品推向主流，该技术首先需要变得更具可扩展性，以便能够抵达更高的产量。质料和设计软件还需要配合上，使电子制造商能够以更高的庞大性进行3D打印从而实现更强大的功效。

　　在已往几年中，我们看到3D打印电子产品取得了重大进展。这些进步正在慢慢将电子产品的3D打印从纯粹的原型制作转移到直接生产。

　　而凭据《科学进展》，美国麻省理工学院(MIT)和奥地利维也纳大学(UV)研究人员利用高度聚焦电子束乐成控制了单个原子的去向，这对量子设备和传感器的制造有重要推行动用。通过电子束利用单原子，“原子工程”新时代开启。

　　未来，原子工程是否与3D打印技术爆发某种水平的跨界结合，进一步改变传感器等电子结构件的制造，这种可能性是保存的。

　　不过目前，电子3D打印仍处于生长期，它已经成为一种有用的原型技术，但在进入主流之前另有很长的路要走。更多信息，请参考3D科学谷宣布的《3D打印与电子产品白皮书》

　　建筑

　　在已往的几年中，3D打印在建筑领域引起了很大的兴趣。在许多方面，媒体纵�宣传3D打印整个衡宇的诱人看法，这激起了市场的兴奋。

　　然而，尽管纵�炒作，建筑行业的3D打印仍然处于早期阶段。已往几年实现的绝大大都建筑项目仅用于示范目的。这些项目的价值共计数亿美元，与全球建筑业年10万亿美元的市场相比，是微缺乏道的。

　　目前，建筑行业有三种主要的3D打印应用：

　　混凝土挤压：3D打印机挤出混凝土质料的特殊配方以形成结构，例如墙壁；

　　模具：3D打印建筑模具，用于生产建筑结构件；

　　直接打�。�使用大规模金属3D打印技术(如直接能量沉积)对金属结构进行3D打印，如制造桥梁等；

　　装饰类：室内设计和建筑模型的3D打印。

　　这些应用领域的成熟水平各不相同，例如，混凝土3D打印可用于制作建筑物的基础和墙壁。但这只是建造衡宇所需要的一部分，不包括加热，管道，电气，窗户，地板，屋顶等部分的装置。

　　然而，混凝土的3D打印有可能在未来几年内大大改善。预计全球混凝土3D打印市场将从2018年的3056万美元增长到2024年的5789万美元。这一增长将主要受到越来越多的立异建筑项目的推动。例如，迪拜有一项雄心勃勃的使命，即在未来六年内在25%的新建筑项目中实施3D打印。

　　目前，建筑中3D打印的最大应用在于利用3D打印来生产庞大的大型模具。最近在纽约市一座42层住宅和商业建筑的革新项目极大地说明了这一点。

　　如果通过创立木制模具完成革新将是一项庞大的任务，可能需要长达9个月的时间才华完成。为了加速这一历程，接纳了大规模BAAM3D打印技术，并能够迅速打印40个模具。

　　3D打印建筑模具不但速度更快，并且还为建筑师提供了更大的灵活性，可将立异形状融入其设计中。

　　在建筑公司接纳3D打印来实现3D打印衡宇的允许之前，仍然有许多研究和开发。在不久的将来，3D打印将继续用于建筑模型，室内设计组件和模具。

　　然而，从久远来看，3D打印为建筑师创立了更多的革新和立异的时机。

　　石油天然气和电力

　　跨国石油和天然气公司BP已将3D打印列为将在未来几年内显着影响能源行业的六种技术之一。3D打印在石油和天然气行业的主要优势包括提高开采设备性能，降低设备本钱和交付周期，以及更灵活和漫衍式的供应链。

　　尽管有这些利益，但石油和天然气行业的3D打印技术接纳速度缓慢。在石油和天然气中接纳3D打印的障碍是该行业最大的利益相关者完全依赖其供应链。石油和天然气开采设备的一级和二级供应商倾向于依靠成熟的生产要领，3D打印等新的制造工艺融入需要克服重重障碍。

　　然而，像GE和西门子等电力先驱已经开始将3D打印集成到他们的制造供应链中，使用3D打印技术生产涡轮机械零件，叶轮，燃烧器等。

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西门子3D打印的叶片

　　关于此类应用，金属3D打印技术：如SLM选区金属熔化3D打印技术，EBM电子束熔化3D打印技术和DED定向能量沉积3D打印技术将逐步在石油和天然气行颐魅占有一席之地。特别是DED技术可能对该行业富有价值，因为它不但能够制造新零件，并且能够修复现有零件。

　　3D打印行业的企业要说服石油和天然气行业接纳其技术，则需要确定最有价值的早期应用。从而提高石油和天然气公司建立3D打印技术应用中心的能力和信心，以最大限度地发挥3D打印的潜力。

　　另外，为了将3D打印转变为石油和天然气领域的主流应用，必须推进建立满足强大性能要求的功效部件的行业宁静标准。

　　目前已经开展了许多研究计划，目的是确定用于石油和天然气的3D打印流程和质料。

　　最近，南洋理工大学和全球质量包管公司DNL GL(挪威船级社-DNV与德国劳氏船级社-GL合并后的机构)最近签署了一份为期四年的研究相助协议。该协议将偏重于为海事和石油天然气行业制定行业标准，质量包管流程和3D打印认证标准。鉴于目前的接纳水平和行业标准化的速度，预计石油和天然气领域将在未来5到10年内开始将3D打印纳入其供应链。

　　更多信息，请参考3D科学谷宣布的《3D打印高温合金白皮书》

　　工业品

　　工业产品包括生产用于制造其他设备的机械零部件，模具和工具。关于这一领域，3D打印提供了一系列优势，包括缩短交货时间，新的设计时机和按需生产。随着技术和质料走向成熟，3D打印现在越来越多地应用于从模具到机械零部件和备件的种种应用中。

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金属3D打印随形冷却模具。

来源：《3D打印模具白皮书v2版本》-计划于2019年10月宣布

　　例如，全球最大的资本品公司之一CNH Industrial(CNH是由纽荷兰公司和凯斯公司在1999年合并而成)最近宣布将在其制造流程中引入3D打印，重点应用的领域是生产公共汽车和农业设备的备件。

　　CNH已经确定了通过塑料3D打印制造的四个零件，同时在寻求将金属3D打印引入到其零件生产中。最终，CNH希望利用3D打印扩展到更多的系列零件生产中，以“在产品生命周期的每个阶段响应所有类型的需求。”

　　别的，桌面级3D打印机的成熟以及向工业方面的转变增进了3D打印工具应用(包括工装夹具)的3D打印。

　　与此同时，砂型3D打印机越来越多地被铸造厂引用，为重型设备和机械零件制造砂芯模具。与古板要领相比，砂型3D打印在生产模具方面不但快速，还可以实现更庞大的形状。更多信息，请参考3D科学谷宣布的《3D打印在铸造领域的价值与应用趋势白皮书》

　　工业产品的3D打印已经抵达了早期的主流阶段，许多至公司都在印用3D打印技术以制造最终用途零件和备品备件。

　　工业品行业已经开始从3D打印中获益。为了牢固这一进步，该行业需要在标准化和研究运动方面进行相助。这将有助于确定更多适用的案例并增加对3D打印技术的信心。

　　更多信息，请参考3D科学谷宣布的《3D打印模具白皮书V1》，《3D打印与液压行业白皮书》，《3D打印与换热器及散热器白皮书V1(上篇)》《3D打印与换热器及散热器白皮书V1(下篇)》

　　消费品

　　在消费品行业，3D打印的应用主要集中在创立用于产品设计和开发阶段的原型。

　　虽然快速原型设计仍然是一个要害应用，但该技术的真正潜力可能在于直接制造消费产品。通过3D打印生产终端消费产品的主要利益包括经济高效的定制化和更大的设计自由度。

　　截至到2019年目前，鞋类、眼镜、珠宝和自行车制造是利用3D打印生产的最大消费类细分市场。

　　柏林眼镜公司Mykita早在2011年就推出了世界上第一个3D打印眼镜系列。Mykita接纳SLS选区激光烧结技术和尼龙质料为其MYLON太阳镜系列打造镜架。

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3D打印的鞋。来源：耐克

　　别的，制鞋颐魅正在进行大宗投资，以开发数字鞋类制造事情流程，以实现更快的立异和大规模定制。为此，匹克，adidas，Nike，New Balance，Reebok和Under Armour等品牌正在接纳SLS，SLA和Carbon的 DLS等3D打印技术，将中底和鞋垫等3D打印元素引入其鞋类。更多信息，请参考3D科学谷宣布的《3D打印与鞋制造技术白皮书》

　　在首饰领域，3D打印正以两种方法使珠宝制造商受益。第一种是通过3D打印与铸造的结合模式，这种模式比古板要领更自制，生产更快。

　　第二种要领是使用贵金属直接3D打印首饰。

　　这两种要领都可以创立出具有薄壁和庞大细节的定制化珠宝，这是通过其他方法难以实现的。更多信息，请参考3D科学谷宣布的《3D打印与首饰行业白皮书》。

　　自行车制造商也正在将3D打印引入其生产中，这一新机缘能否获得扩展很洪流平上取决于成熟的复合3D打印技术。通过复合3D打印，自行车制造商可以更快速，更轻松地制造定制化的自行车。

　　不可否定，纵然在消费品行业的这些部分中，3D打印的接纳率仍然相对较低，特别是与航空航天和医疗这些先驱行业相比。

　　关于大大都消费品公司而言，将3D打印用于规模生产产品在经济上是不可行的，至少目前如此。因为3D打印的经济型目前无法与古板制造的产量相媲美。3D打印适合应用的领域包括：改变产品的设计以实现特殊的功效;高附加值产品;定制化产品。

　　在消费品领域，目前看来，纵然3D打印的本钱效益提高，该技术也不可能完全取代任何消费品行业的大规模生产要领。

　　尽管3D打印在消费品领域有许多新的应用，但该技术仍处于接纳的早期阶段，特别是与航空航天和医疗等行业相比时。与注塑成型等既定要领相比，产量也较低。

　　然而，随着技术变得更具可扩展性，未来五年将有更多的消费品公司引用3D打印。这将有助于确定可从3D打印技术中受益最多产品，并使3D打印能够更多的融入到生产流程中。

　　赋能逻辑与工业化逻辑

　　正如3D科学谷的《3D打印与工业制造》所提到的3D打印赋能逻辑，3D打印提供的附加值价值创立包括革新的产品功效，更高的生产效率，定制化，更短的上市时间和按需备件。出于3D打印的赋能逻辑，航空航天、医疗、汽车和工业产品行业的公司正在加速对3D打印技术的投资。

　　不过在3D打印技术真正获得广泛接纳之前，仍有一些障碍需要克服。尤其是包括质料和工艺的标准化，如何降低生产本钱以及如何实现更高的质量可重复性和可靠性。

　　3D打印设备制造商和行业利益相关者正不绝解决这些挑战：一方面通过更好的控制系统增强设备的可靠性;一方面通过自动化、相助开发标准和革新流程来解决这些局限性。

　　制造业生态系统正在迅速变革，部分原因在于3D打印技术不绝增长的能力。为了在这个生态系统中茁壮生长并获得制造业附加值创立能力，企业可以考虑从通过3D打印进行原型设计起步，并实验扩展到生产的可行性，逐渐制定出可以实现的战略计划。更多信息，请参考3D科学谷宣布的《3D打印工业化机缘与挑战白皮书》。（来源3D科学谷）

　　j9九游会建立于2015年，总投资规模23.4亿元人民币，是全国500强企业---j9九游会集团的全资子公司，公司位于河北省石家庄市平山县南甸镇j9九游会集团工业园区，是一家集专业研发、生产、销售高端气雾化金属粉末、激光再制造、3D打印效劳于一体的全流程增材制造公司。

　　我公司现有EOS M290打印机8台，EOS M400-4 1台，Arcam 电子束粉末快速成形系统和铂力特S310各1台，其中EOS M400-4属海内先进设备，配备四个激秃顶，打印效率是E0S M290单激秃顶的3倍以上，具有成型精确、质料利用率高等优点；公司致力于为各制造领域客户提供金属3D打印整体解决计划，业务主要涉及到航空航天零部件、模具、医疗器械及骨科植入物、汽车制造，船舶制造等领域。

3D打印趋势,3D打印技术

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