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国际金属加工网 2018年05月14日

如果说几年前3D打印给很多人的印象还是华丽的概念,或者只是打印一些有趣的小物件的话,现在这一市场已经完全改观。

最近几年,一方面,消费者对3D打印的关注度已经下降;但另一方面,该技术在重型行业的应用广度和深度都在快速加强。

根据全球3D打印行业风险投资数量的变化,同样可以发现这一趋势。据CB Insights,2013-2017年间,3D打印投资数量迅猛增长。但从细分领域来看,在近两年则出现了完全相反的趋势:

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一方面,工业级3D打印投资数量一直保持增长;但与此同时,其他领域,包括消费级3D打印领域的投资数量自2016年以来开始明显下滑。

 由数据可见,3D打印的投资重心正在向工业级、企业级应用转移。

据Gartner预测,到2020年,全球3D打印市场规模将达到177亿美元。可以预见,随着技术的进一步成熟,以及行业应用的逐步拓展,3D打印将彻底改变航空、医疗、能源等多个行业的思维方式与生产方式。

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近日,通用电气(GE)在纽约举办的首届“3D产业”展会上,该公司及其合作伙伴,甚至一些竞争对手都向全世界展示了3D打印是如何颠覆供应链,并迫使他们重新培训工程师,去重新思考在不受常规制造工艺限制的条件下如何促进生产。GE的首席执行官John Flannery表示:“这并不是在做同样的事情。

这是重新思考创造更高质量产品的整个过程。”

GE、波音、庞巴迪、Launcher、史赛克、阿迪达斯、通用和宝马公司都展示了如何使用3D打印技术来打印飞机、汽车和太空飞船等高度专业化的零部件,以及关节替代品、假牙、自行车等产品。

从展会来看,3D打印已经在以下三个行业产生了颠覆式的变革:

1.航空/航天

航空工业是利用3D打印技术最为充分的行业。利用3D打印的优势,航空厂商可将这项技术应用在打造新的、可定制的零部件中。而在过去,这一切是无法想象的。

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 一家航空公司在其设计的直升机发动机中,通过使用GE的3D打印服务,实现了40%的零部件由3D打印制造,并且将零部件数量从400个减少到16个。另一个发动机已经从855个部件减少到12个,重量减轻了5磅,并降低了80%的成本。

 为每架飞机或航天器进行微型零部件定制化设计与制造的能力正在改变整个航空工业。

在展会现场,一家公司展示了一台3D打印的飞机螺旋桨,并演示了新工艺如何让他们得以随时监测螺旋桨运行状况。他们甚至可以通过数字方式获知螺旋桨何时会发生较大的变化,而以前需要进行多个不同级别的安全和质量检查。

这正是在物联网部署中普遍应用的“预测性维护”方式。

卫星公司Launcher的创始人兼CEO Max Haut表示,3D打印使他们在某程度上能够与大公司展开竞争,而在五年之前,这是不可能的事情。

2.医疗

展会上最让人大开眼界的部分之一就是3D打印是如何影响医疗行业的。

目前,医疗专业人员已经可以制作3D打印部件,并与骨骼进行啮合和生长,形成比以前更坚固的关节。而一些患者已经使用3D打印部件,主要是膝关节和肩关节的替代品。

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 牙科行业已经开始广泛制造那些过去不能整体制造的假牙和其他与口腔相关的特定设计,例如3D打印的髓角。

 一些公司甚至在3D打印器官方面也取得了较大突破。例如3D打印医疗器械公司Materialise表示,他们已经制造出了3D打印的肾脏。有了3D打印技术,人工器官并不像我们之前想象的那么遥远。

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像史赛克这类大型医疗科技公司已经开始推出新的设计,以取代石膏和关节置换术,并与医院合作来扩大3D打印的使用范围。他们甚至为医生设计了一种工具,可以比以前更快地缝合伤口。

 3.能源

能源是GE公司的重要业务领域之一,而该公司已将3D打印集成到生产流程的许多阶段。例如,在之前,石油钻头制造成本昂贵且经常损坏。但通过3D打印技术,现在的钻头较之前变得更加坚固。

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对于石油、天然气和可再生能源,GE和其他公司正在使用3D打印技术来降低材料成本并缩短生产时间。他们能够在现场打印可更换部件,而不是像以前一样等上几个星期。此外,金属3D打印也已经用于风力涡轮机和采矿设备制造上。

 GE公司增材制造子公司GE Additive总裁兼首席执行官Jason Oliver强调,3D打印不是用机器人取代工人,而是重塑现代社会的制造过程。

他表示:“这不是替代,而是关于重新设计流程和重新思考生产线的问题,”“这就是制造业的数字化……”

在过去四年中,3D打印支出已经超过130亿美元,但GE估计在未来10年内,这一数字将达到2800亿美元。

Oliver认为,目前许多行业领导者只是简单地接触3D打印,对于即将对已经延续了数百年的制造过程产生破坏的新技术保持非常谨慎的态度。他认为,每一个行业都应该考虑如何优化生产模式,为不久的将来做好准备。

总而言之,3D打印已经脱离最初的华丽概念,正在逐步拓展行业应用。

这不仅会重塑制造过程,也将重塑传统行业的竞争格局。


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