AMS 2022 3D打印專家分析增材制造的未來發(fā)展趨勢(shì)，聚焦金屬零件的生產(chǎn)問題匯總(上)

2022年3月1日，3D打印盛會(huì)AMS 2022峰會(huì)在紐約如期舉行，南極熊重點(diǎn)關(guān)注行業(yè)專家在會(huì)議中就行業(yè)現(xiàn)狀和金屬零件未來發(fā)展所面臨的問題進(jìn)行了匯總。

第一天的主題是金屬增材制造， AMS 峰會(huì)鉆石級(jí)贊助商 3D Systems的總裁兼首席執(zhí)行官Jeff Graves博士以“增材制造的復(fù)興”有趣的主題演講開始。

3D打印未來的發(fā)展
3D打印技術(shù)最初從對(duì)實(shí)驗(yàn)室級(jí)別現(xiàn)已發(fā)展到在工業(yè)和新興市場(chǎng)制造全面的生產(chǎn)應(yīng)用，”“這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。它很堅(jiān)固，可以用于制造。但是更多的客戶是否愿意接受它�！�

△3D SystemsJeff Graves博士以“增材制造的復(fù)興”主題演講開啟本次大會(huì)。圖片來自3dprint

他提醒我們所有人，鑄造技術(shù)已經(jīng)存在了很長時(shí)間，如何讓客戶思想發(fā)生轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)而使用新型3D打印機(jī)技術(shù)。

另外一點(diǎn)“因COVID-19所帶來的供應(yīng)鏈停滯問題，讓每個(gè)想要求生存的企業(yè)老板都會(huì)重新評(píng)估供應(yīng)鏈的靈活性”，但現(xiàn)在最重要的是年輕工程師的人才培養(yǎng)�！�

△制造業(yè)模式的轉(zhuǎn)變。圖片來自3dprint

他解釋說，3D打印技術(shù)需要變得更加強(qiáng)大，配備高度自動(dòng)化且易于使用的智能、自校準(zhǔn)機(jī)器。此外，公司必須能夠引進(jìn)更多3D打印機(jī)并將它們放在一起使用。由于實(shí)施這些更改成本可能會(huì)很高，因此可根據(jù)企業(yè)發(fā)展自行調(diào)整，另外可以接受3D打印生態(tài)網(wǎng)絡(luò)也會(huì)有所幫助。

Graves 博士說，未來3D打印機(jī)也變得越來越智能，能夠自行組裝，密裝零件進(jìn)行生產(chǎn)的零件和其他任務(wù)。所以下一步是“人工智能在3D打印軟件的開發(fā)和利用”。

△新機(jī)遇帶來新挑戰(zhàn)材料，過程控制和自動(dòng)化圖片來自3dprint

Graves博士最后說，3D打印快速增長的原因是越來越多的航空航天和國防、醫(yī)療保健和汽車（尤其是電動(dòng)汽車）等重要領(lǐng)域的認(rèn)可和使用。但他最興奮的是未來，以及它在打印真正的有機(jī)材料和醫(yī)療植入方面所帶來的改變。

“這是一項(xiàng)令人難以置信的技術(shù)，”他說。“我相信這個(gè)市場(chǎng)將比今天的市場(chǎng)更大。它將為需要的人恢復(fù)生活質(zhì)量�！�

3D打印用于金屬零件生產(chǎn)
Xerox Elem Additive的副總裁兼總經(jīng)理Tali Rosman發(fā)表了演講。十年前，Rosman從Stratasys 開始了她的增材制造行業(yè)，“我當(dāng)時(shí)認(rèn)為它有點(diǎn)超前，”她說�！暗�過去兩年發(fā)生的一切都表明現(xiàn)在制造業(yè)需要這項(xiàng)技術(shù)�！�

△Rosman發(fā)表了演講，全球供應(yīng)鏈混亂將成為常態(tài)。圖片來自3dprint

Rosman說，3D打印是一種提高供應(yīng)鏈敏捷度的絕妙方式�！霸O(shè)計(jì)的自由度不僅僅在于改善零件的性能，我還把它看作是進(jìn)一步增加供應(yīng)鏈敏捷性的推動(dòng)者。”

她還指出，3D打印距離徹底普及還有很長的路要走，因?yàn)楹娇蘸教旌蛧�防等工作非常保守，好�?D打印行業(yè)已經(jīng)讓他們看到了轉(zhuǎn)變這種思想的可能。

△3D打印能否提高供應(yīng)鏈敏捷度的主題分享。圖片來自3dprint

Rosman提到，許多客戶會(huì)詢問3D打印公司是否有他們一直在使用的材料，其實(shí)他們更應(yīng)該關(guān)注各種材料的性能是否有提升。因?yàn)閮?yōu)化材料的設(shè)計(jì)也很“關(guān)鍵”，它可以減少所需的零件和供應(yīng)商數(shù)量。她還表示，3D打印行業(yè)需要弄清楚如何以更簡單的方式對(duì)零件進(jìn)行鑒定，可以讓客戶更快速的應(yīng)用。

△Rosman說與其培訓(xùn)復(fù)雜，不如簡單易用。圖片來自3dprint

Rosman 提到了施樂的ElemX金屬3D打印機(jī)，并稱該系統(tǒng)為“易于使用的金屬技術(shù)”，這對(duì)于3D打印企業(yè)和彈性供應(yīng)鏈都很重要。她說，與其培訓(xùn)當(dāng)前的工程專業(yè)學(xué)生使用這種復(fù)雜的技術(shù)，不如讓這些系統(tǒng)現(xiàn)在更易于使用。

批量生產(chǎn)3D打印市場(chǎng)預(yù)測(cè)
南極熊獲悉SmarTech 公司的執(zhí)行副總裁Scott Dunham采用連線方式參加了該會(huì)議，介紹了該公司對(duì)3D打印用于批量生產(chǎn)的市場(chǎng)預(yù)測(cè)。

△SmarTech 公司的執(zhí)行副總裁Scott Dunham。圖片來自3dprint

他表示SmarTech 100%專注于3D打印行業(yè)，該公司花費(fèi)了大量時(shí)間跟蹤市場(chǎng)，預(yù)測(cè)市場(chǎng)下一步發(fā)展方向，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行量化分析。Dunham解釋說，使用Global AM Parts Volume Analysis，趨勢(shì)報(bào)告做分析應(yīng)用領(lǐng)域而不是打印機(jī)器數(shù)量或收入來看的。

△全球3D打印趨勢(shì)分析。圖片來自3dprint

第一張圖表顯示了包括牙科在內(nèi)的全球生產(chǎn)趨勢(shì)，他說，在2020年，大約有2400萬到2500萬個(gè)3D打印金屬零件的生產(chǎn)。與傳統(tǒng)工藝相比，3D打印制造的比例更高。

△全球生產(chǎn)趨勢(shì)分析（除牙科以外）。圖片來自3dprint

Dunham 指出了鈷用于生產(chǎn)3D打印獲得“壓倒性趨勢(shì)”，但這些圖表包括牙科行業(yè)。然后他給大家展示了另一張圖表，這一次粉末床融合技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)地位。在2020年的生產(chǎn)趨勢(shì)中，牙科除外，鈦成為材料使用的第一名，材料和技術(shù)的分裂更加平衡。

△金屬3D打印終端使用部件的市場(chǎng)價(jià)值分析。圖片來自3dprint

Dunham 還像大家展示了用于醫(yī)療保健和工業(yè)應(yīng)用的金屬 3D 打印最終用途零件的區(qū)域分布，我們又一次看到了包括牙科(在右邊)和排除牙科(在左邊)的數(shù)字。該圖表包括2020年的數(shù)字以及 2030 年的預(yù)測(cè)。

△金屬3D打印未來發(fā)展預(yù)測(cè)。圖片來自3dprint

他最后解釋說，目前，粉末床熔融將控制金屬零件的市場(chǎng)價(jià)值，但隨著金屬粘合劑噴射的興起，這種情況到2030年應(yīng)該會(huì)有改變。

金屬3D打印技術(shù)趨勢(shì)
3D 打印行業(yè)主編 Michael Petch 主持了一場(chǎng)關(guān)于金屬系列生產(chǎn)增材制造機(jī)器技術(shù)趨勢(shì)的小組討論，小組成員為惠普公司全球負(fù)責(zé)人兼 3D 金屬總經(jīng)理Ramon Pastor ；Digital Metal首席執(zhí)行官Christian Lönne ；Ulric Ljungblad，F(xiàn)reemelt首席執(zhí)行官；GE Additive Engineering & Technology負(fù)責(zé)人 Chris Schuppe 。

Petch 詢問他們?nèi)绾味�義批量生產(chǎn)，Lönne 說，與其關(guān)注單個(gè)事物或零件，從粉末到后期處理，你需要關(guān)注整個(gè)過程，而不是專注于單一的東西或部分。

Schuppe說:“我們已經(jīng)在引擎上打印了10萬個(gè)燃料噴嘴，這看起來是個(gè)不小的數(shù)字�！� “隨著激光和粘結(jié)劑噴射領(lǐng)域技術(shù)的進(jìn)步，原本需要一年的時(shí)間，我們可以將時(shí)間縮減為一個(gè)月內(nèi)實(shí)現(xiàn)�！�  

△LR（上排）：Michael Petch、Ramon Pastor、Christian Lönne；（下排）：Ulric Ljungblad 和 Chris Schuppe。圖片來自3dprint

Schuppe 表示，在人工裝載方面，大多數(shù)傳統(tǒng)的粉末床機(jī)器“從粉末的角度來看非常不友好”，并且趨勢(shì)正在朝著粉末隔離方向發(fā)展，減少工人處理。根據(jù)Pastor的說法，我們需要確�！�3D打印在大趨勢(shì)中保持穩(wěn)定”，而Ljungblad 表示，對(duì)于粉末技術(shù)，我們都在追求速度和可靠性，除了建筑面積。

Petch 詢問混合系統(tǒng)在金屬3D打印中的定位，Lönne 回答說這更像是一種“自然進(jìn)化”。

“您需要對(duì)增材制造進(jìn)行心理轉(zhuǎn)變，即您需要從傳統(tǒng)制造轉(zhuǎn)向3D打印，”他繼續(xù)說道�！霸趦烧咧�間有一些東西會(huì)讓人很舒服，比如混合系統(tǒng)。”

Ljungblad 則相反，他說混合系統(tǒng)在某些特殊情況和應(yīng)用中很有用，但不是全部。他認(rèn)為重要的是工業(yè) 4.0體系，以及為批量生產(chǎn)應(yīng)用案例準(zhǔn)備3D工廠。

Petch 還詢問了3D打印金屬目前遇到的問題，以及如何解決。Pastor表示，需要成本更低、速度更快、集成度更高，同時(shí)人們?cè)敢狻按竽懴嘈拧苯饘?D打印是一個(gè)可靠、穩(wěn)健、可重復(fù)的過程。