蔡道生:2016年預(yù)測(cè)钧舌,首先大膽預(yù)測(cè)一下幾種技術(shù)方向的未來(lái)發(fā)展:在非金屬3D打印成形領(lǐng)域土嚼,基于噴印原理(典型技術(shù)3DP)和光固化面成形(典型技術(shù)CLIP)的3D打印技術(shù)會(huì)成為絕對(duì)主流碎瓢。原因很簡(jiǎn)單肌顾,CLIP是最快的3D打印技術(shù)姨猖,而噴印成形是唯一可打印全彩色的3D打印技術(shù),可打印大尺寸冕盅、速度快(接近于面成形)漆逐、強(qiáng)度高,且在同一層面可成形不同材料宇颊。
金屬3D打印工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域撬替,結(jié)合數(shù)控加工的復(fù)合成形技術(shù)將逐漸主導(dǎo)市場(chǎng)。當(dāng)然這有一個(gè)前提传悍,就是Xjet技術(shù)沒(méi)能實(shí)現(xiàn)商品化梦柬。而一旦Xjet技術(shù)可打印高致密度金屬零件并實(shí)現(xiàn)商品化,3D打印對(duì)制造業(yè)的革命就開(kāi)始了幻狈。
在生物醫(yī)療領(lǐng)域磺送,打印金屬植入物將逐步獲得認(rèn)證并真實(shí)應(yīng)用到臨床,可降解材料植入物的應(yīng)用將緊隨其后灿意,至于活性器官3D打印估灿,我對(duì)自己一點(diǎn)信心都沒(méi)有,我不認(rèn)為自己可以活到那一天缤剧。
為了看得更清楚馅袁,現(xiàn)在讓我們簡(jiǎn)要回顧一下3D打印技術(shù)的發(fā)展歷程。
3D打印技術(shù)在過(guò)去被稱(chēng)為快速原型技術(shù)荒辕,在經(jīng)歷2012年行業(yè)的突然爆發(fā)之后汗销,民間逐漸以“3D打印”這個(gè)名詞代表了這個(gè)行業(yè),雖然學(xué)術(shù)領(lǐng)域的很多老一輩專(zhuān)家認(rèn)為這個(gè)名詞不準(zhǔn)確抵窒,所以一般在正式場(chǎng)合使用“增材制造”這個(gè)名詞弛针。在其近30年的發(fā)展歷程中,前20年都是以傳統(tǒng)5類(lèi)技術(shù)(FDM估脆、SLS钦奋、SLA、LOM和3DP)為核心進(jìn)行升級(jí)疙赠,隨后出現(xiàn)金屬3D打印機(jī)(SLM)付材,到近5年,新技術(shù)層出不窮,整個(gè)行業(yè)也到達(dá)火熱的程度帜焰。雖然市場(chǎng)上媒體和投資機(jī)構(gòu)對(duì)3D打印技術(shù)的認(rèn)識(shí)逐漸理性集圈,但新技術(shù)的開(kāi)發(fā)力度卻達(dá)到了歷史最高點(diǎn)。
最初的3D打印技術(shù)為快速原型技術(shù)味爷,所以制造的零件都是原型件恩奢,就是“模型”,不具備產(chǎn)品真實(shí)的功能嫩属。所以原先在焊接技術(shù)領(lǐng)域的增材制造技術(shù)(典型技術(shù)LENS)不是“原型”打印機(jī)阎恒,也就不是快速原型技術(shù)。2005年前瞄惑,在中國(guó)主要的快速原型技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)有三個(gè)高校(華中科技大學(xué)棺厚、清華大學(xué)和西安交通大學(xué))團(tuán)隊(duì)孵化的三個(gè)公司(武漢濱湖機(jī)電、陜西恒通和北京殷華)和少數(shù)幾個(gè)企業(yè)(北京隆源漓楣、上海聯(lián)泰等)离钱,進(jìn)入中國(guó)的國(guó)外公司也就3Dsystems、stratasys和EOS少數(shù)幾家企業(yè)链患。
從金屬3D打印機(jī)(SLM)出現(xiàn)之后巧鸭,3D打印機(jī)就開(kāi)始逐漸從“快速原型”向“快速制造”過(guò)渡。武漢濱湖機(jī)電當(dāng)時(shí)也明確的提出了“直接制造功能件”的技術(shù)發(fā)展方向麻捻,加大SLS制造尼龍功能件研發(fā)力度和開(kāi)發(fā)金屬成形SLM技術(shù)纲仍,也使得濱湖機(jī)電成為中國(guó)首批可制作尼龍件和金屬打印機(jī)的廠家。從2005年以色列objet公司開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)芯肤,其快速巷折、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)極大沖擊了中國(guó)以SLA技術(shù)為代表的“原型件”制造應(yīng)用領(lǐng)域,這一狀況發(fā)展到2008年尤為明顯崖咨,有些企業(yè)業(yè)績(jī)受到顯著影響锻拘,甚至有人認(rèn)為快速原型行業(yè)不行了。由于武漢濱湖機(jī)電的核心產(chǎn)品是SLS技術(shù)以及SLM技術(shù)击蹲,業(yè)績(jī)反而一直是穩(wěn)步上升署拟。
2012年在歐美等國(guó)的促動(dòng)下,3D打印行業(yè)突然爆發(fā)歌豺,政府推穷、媒體、券商甚至普通老百姓都開(kāi)始全面關(guān)注3D打印技術(shù)宁路,更有人認(rèn)為3D打印是萬(wàn)能的制造技術(shù)酵抚,焊接領(lǐng)域的增材制造技術(shù)也加入到3D打印行業(yè),中國(guó)的3D打印市場(chǎng)也成幾何倍數(shù)增長(zhǎng)猩肪,幾乎所有的3D打印企業(yè)也重新爆發(fā)遣睦,任何一個(gè)與3D打印產(chǎn)業(yè)沾邊的企業(yè)也都獲利,造成了很多企業(yè)都想靠上3D打印,一些明顯的二維成形技術(shù)也都掛上3D打印的稱(chēng)呼芜醉,整個(gè)行業(yè)處于“發(fā)燒”狀態(tài)临卿。好的一面是,火熱的大環(huán)境促動(dòng)了很多新興技術(shù)的誕生屠睡,新技術(shù)颁膊、新企業(yè)也是層出不窮遥金,如普通紙張全彩3D打印機(jī)诫列、復(fù)合金屬3D打印機(jī)选畴、建筑3D打印機(jī)、巧克力3D打印機(jī)掐划、CLIP技術(shù)奥猎、Xjet技術(shù)、液態(tài)金屬3D打印機(jī)等等掸屡。
兩年前,在一些專(zhuān)家的呼吁下然评,很多人開(kāi)始冷靜思考3D打印行業(yè)仅财,人們開(kāi)始發(fā)現(xiàn),目前的3D打印技術(shù)有很多缺點(diǎn)碗淌,它們很難滿足制造業(yè)的要求盏求。在接下來(lái)的兩三年,行業(yè)洗牌可能在所難免亿眠,一些舊的技術(shù)也必將逐漸淡出市場(chǎng)碎罚。
下面來(lái)解釋一下前面我對(duì)行業(yè)技術(shù)發(fā)展預(yù)測(cè)的理由。
先看看主要的塑料成形行業(yè)纳像。傳統(tǒng)的成形方法主要是注塑成型和數(shù)控加工荆烈,對(duì)產(chǎn)品的要求主要體現(xiàn)在強(qiáng)度、速度和經(jīng)濟(jì)性竟趾。
CLIP技術(shù)最顯著的特點(diǎn)就是快憔购,由于解決了固化面與玻璃剝離的核心問(wèn)題,任何一種加法式成形技術(shù)不可能比它更快回象。俗話說(shuō)天下武功唯快不破罚琅,幾分鐘即可得到零件的速度足夠讓工程師和設(shè)計(jì)師興奮。還有一點(diǎn)是該技術(shù)可采用普通投影技術(shù)东呻,設(shè)備硬件成本較低南谈,說(shuō)明該技術(shù)產(chǎn)品有足夠的降價(jià)空間,就看企業(yè)愿不愿意了草吠。當(dāng)然CLIP技術(shù)也有缺點(diǎn)国谬,就是不能成形全彩色零件,短期內(nèi)成形尺寸也不大。
而噴印成形3D打印技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)3DP)穴肄,有幾個(gè)典型的特點(diǎn):速度快娇符、可打印全彩色、成形尺寸大等人度,早期的3DP技術(shù)主要打印石膏材料遂撮,給人造成了零件強(qiáng)度不高的缺點(diǎn)。但新的3DP技術(shù)不僅成形強(qiáng)度很高拉氧,且成形材料很多壳坪,如尼龍、陶瓷掰烟、覆膜砂等爽蝴。3DP技術(shù)如果解決了表面質(zhì)量問(wèn)題,其應(yīng)用前景將非橙移铮可觀蝎亚。
可以預(yù)見(jiàn),新的3DP和CLIP技術(shù)一旦廣泛商用先馆,傳統(tǒng)非金屬3D打印技術(shù)必將受到?jīng)_擊甚至被淘汰发框。
對(duì)于金屬3D打印工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,如果金屬3D打印機(jī)不能解決表面質(zhì)量低煤墙、成形效率低和成本高的缺點(diǎn)梅惯,它在工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域就只能是復(fù)雜零件方面,而且很多復(fù)雜零件由于支撐無(wú)法去除也不能加工仿野,所以傳統(tǒng)金屬3D打印技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用必定受限铣减。近幾年出現(xiàn)的結(jié)合數(shù)控加工的復(fù)合成形金屬3D打印機(jī)很好的解決了表面質(zhì)量的問(wèn)題,其應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大很多脚作,甚至可以應(yīng)用到模具加工領(lǐng)域成為一種模具加工設(shè)備葫哗。
而Xjet技術(shù)的出現(xiàn)才是金屬成形3D打印機(jī)的革命性技術(shù),我本人非常驚嘆該技術(shù)的成就焦忌,由于Xjet技術(shù)還沒(méi)有商品化捆牍,我不能確定的是該技術(shù)在成形零件的致密度方面會(huì)如何,但從介紹上來(lái)看它幾乎解決了金屬成形3D打印技術(shù)的所有缺點(diǎn)绳粮,如果該技術(shù)能夠解決致密度問(wèn)題跃躯,3D打印對(duì)制造業(yè)就真能產(chǎn)生革命性影響了。
生物醫(yī)療領(lǐng)域是一個(gè)特殊的領(lǐng)域需天,幾乎每一個(gè)“產(chǎn)品”都是個(gè)性化的唯久,且不需要極高的表面質(zhì)量和高致密度,是一個(gè)特別適合于3D打印技術(shù)的領(lǐng)域猩禀。比如金屬3D打印在工業(yè)領(lǐng)域的一些缺點(diǎn)在應(yīng)用到生物醫(yī)療領(lǐng)域反而成了優(yōu)點(diǎn)——如空間網(wǎng)格化和粗糙的表面更能符合生物組織生長(zhǎng)的要求吕罩。因此洒屡,在通過(guò)醫(yī)療審批后3D打印技術(shù)在生物醫(yī)療領(lǐng)域?qū)?huì)有廣闊的空間。但在活性器官3D打印方面我始終持有慎重應(yīng)用的觀點(diǎn)等跳,理由很簡(jiǎn)單查奉,我認(rèn)為人類(lèi)對(duì)一些活性器官的研究還不夠徹底,還有很多未知的知識(shí)我們的科學(xué)家都還沒(méi)有掌握萌狂。在這種情況下档玻,我們打印的活性器官一定只是具備某種功能的“產(chǎn)品”,而不是真實(shí)的器官茫藏。
我們可以想象一下上述幾種技術(shù)實(shí)現(xiàn)普遍商業(yè)化之后的情景误趴,可以分析哪些技術(shù)可能受到?jīng)_擊而衰退甚至消失。
3D打印技術(shù)本身被委以“引發(fā)制造業(yè)革命”的重任务傲,但傳統(tǒng)的3D打印技術(shù)顯然不能承擔(dān)如此重任凉当。作為從事3D打印的企業(yè)來(lái)說(shuō),需要實(shí)事求是的分析市場(chǎng)售葡,開(kāi)發(fā)符合未來(lái)制造業(yè)要求的3D打印新技術(shù)看杭,并結(jié)合新技術(shù)、新工藝開(kāi)發(fā)新材料天通,擴(kuò)大應(yīng)用市場(chǎng)泊窘,才能保持企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
Materialise:2018年預(yù)測(cè)
對(duì)于3D打印行業(yè)來(lái)說(shuō)像寒,2017年是一個(gè)激動(dòng)人心的一年,有大量新玩家出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)瓜贾,以及無(wú)數(shù)新的合作和創(chuàng)新会贝。在這樣一個(gè)充滿活力的行業(yè)中,我們有很多行業(yè)專(zhuān)家和遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)誊殊,并且已經(jīng)要求他們?cè)?018年分享他們對(duì)3D打印行業(yè)的預(yù)測(cè)跺鬼。我們已經(jīng)將它們的輸入到2018年的五個(gè)趨勢(shì)清單。
應(yīng)用驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新
增材制造最近的發(fā)展集中在制造更好鱼练,更快墩沸,更大,更有能力的機(jī)器以及擴(kuò)大新材料的范圍响攘。雖然繼續(xù)創(chuàng)新和提高制造能力至關(guān)重要址嘴,但3D打印的真正變革力量不會(huì)因?yàn)闃?gòu)建更大更好的機(jī)器而釋放出來(lái)。解鎖下一次產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵是我們真正了解哪些應(yīng)用程序可從AM技術(shù)中受益最大千有。換句話說(shuō)蚀弹,不要問(wèn)這臺(tái)機(jī)器可以做什么,但這臺(tái)機(jī)器可以為您做些什么胶向。未來(lái)减叫,我們相信機(jī)器和軟件將變得越來(lái)越專(zhuān)業(yè)化萤遥,以應(yīng)用為導(dǎo)向,以滿足特定的客戶(hù)和行業(yè)需求包竹。潛力巨大燕酷。當(dāng)進(jìn)入增材制造的時(shí)候助聽(tīng)器行業(yè)發(fā)現(xiàn)了3D打印的變革力量,這一變化是快速和不可逆轉(zhuǎn)的周瞎。在500天內(nèi)苗缩,美國(guó)超過(guò)90%的助聽(tīng)器轉(zhuǎn)向增材制造。這意味著堰氓,制造公司不應(yīng)該等待3D打印技術(shù)的成熟挤渐,而應(yīng)該專(zhuān)注于現(xiàn)在的應(yīng)用。因?yàn)榧夹g(shù)在那里双絮,但它的應(yīng)用將推動(dòng)真正的轉(zhuǎn)型浴麻。
自動(dòng)化
隨著3D打印技術(shù)的成熟,重點(diǎn)將轉(zhuǎn)向精簡(jiǎn)前后期制作流程囤攀。雖然3D打印生產(chǎn)工具和原型的大部分已經(jīng)準(zhǔn)備好幾乎直接使用软免,但只需最少的精加工工作,但也有大量的終端部件需要復(fù)雜的精加工工藝焚挠。這不僅是勞動(dòng)密集型的膏萧,而且是成本密集型的。
采摘機(jī)器人技術(shù)的工業(yè)自動(dòng)化具有通過(guò)減少后期制作時(shí)間和成本大幅提高效率的潛力挖毅。配合軟件技術(shù)知識(shí)尤稍,我們?cè)O(shè)想一個(gè)自動(dòng)化后期制作系統(tǒng),確背悖可追溯性和速度弓匪,而不會(huì)過(guò)度依賴(lài)人工干預(yù)。軟件也將在預(yù)生產(chǎn)步驟的自動(dòng)化中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用哥峡,正如模擬軟件興趣的激增盲拣,這主要是由于Metal3DPrinting的采用日益增加。盡管Metal3DPrinting已經(jīng)證明了其節(jié)省時(shí)間和成本的巨大潛力惋蛉,但由于構(gòu)建造成的浪費(fèi)材料的成本很快變得難以負(fù)擔(dān)摘裕,我們預(yù)計(jì)仿真軟件在失敗發(fā)生之前預(yù)測(cè)失效方面將扮演越來(lái)越重要的角色。
融合
在過(guò)去的幾年里鹅但,我們看到3D打印在供應(yīng)鏈中的地位拥耍。憑借更快的交貨時(shí)間和無(wú)工裝生產(chǎn),3D打印已被證明是傳統(tǒng)上資源密集型應(yīng)用的寶貴技術(shù)唧尊。這也導(dǎo)致了供應(yīng)鏈更加精簡(jiǎn)甸胃,存貨風(fēng)險(xiǎn)也更少。我們相信3D打印將通過(guò)兩種方式穩(wěn)步提高其在制造供應(yīng)鏈中的價(jià)值:通過(guò)創(chuàng)建數(shù)字供應(yīng)鏈來(lái)實(shí)現(xiàn)改變整個(gè)商業(yè)模式(如助聽(tīng)器和眼鏡行業(yè))跪另,并在現(xiàn)有供應(yīng)鏈中更加融合拧抖。
合作
協(xié)作是將3D打印擴(kuò)展到制造業(yè)的關(guān)鍵煤搜。不斷增加的硬件,軟件和服務(wù)提供商等現(xiàn)有參與者之間的合作將導(dǎo)致優(yōu)化和易于集成的產(chǎn)品供應(yīng)唧席,這將推動(dòng)采用擦盾。我們也期望看到3D打印行業(yè)與其客戶(hù)之間的更多合作。共同創(chuàng)造創(chuàng)造了一個(gè)框架淌哟,可以將3D打印軟件迹卢,工程和制造知識(shí)與客戶(hù)特定的市場(chǎng)知識(shí)相結(jié)合,這是創(chuàng)新帶來(lái)轉(zhuǎn)型影響的真正動(dòng)力徒仓。
金屬3D打印
金屬3D打印在降低成本和提高采用率方面正在迅速發(fā)展腐碱,2018年將在新技術(shù)方面取得進(jìn)展,并對(duì)已有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)掉弛。我們相信Metal3DPrinting永遠(yuǎn)不會(huì)取代傳統(tǒng)制造業(yè)-但作為一項(xiàng)免費(fèi)的制造技術(shù)症见,其地位正變得越來(lái)越重要。展望未來(lái)殃饿,在解決特定的制造難題和創(chuàng)建定制化谋作,復(fù)雜的最終用途產(chǎn)品時(shí),金屬3D打印將變得越來(lái)越必要帮色。為此缩棉,我們今年收購(gòu)了ACTech,這是一家德國(guó)制造公司瑟哺,專(zhuān)門(mén)從事高度復(fù)雜的金屬原型鑄造颂梆。憑借他們?cè)诮饘俜矫娴膶?zhuān)業(yè)知識(shí)和我們對(duì)3D打印的了解,我們準(zhǔn)備將金屬3D打印帶入下一個(gè)階段弹梁。
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