國外趨勢:金屬3D打印正在用于批量生產

2022年3月1日,3D打印盛會AMS 2022峰會在美國紐約如期舉行,南極熊重點關注行業專家在會議中就行業現狀和金屬零件未來發展所面臨的問題進行了匯總。


第一天的主題是金屬增材制造, AMS 鉆石級贊助商3D Systems的總裁兼首席執行官Jeff Graves博士以“增材制造的復興”有趣的主題演講開始。

Jeff Graves博士演講重點匯總


3D打印技術最初從對實驗室級別現已發展到在工業和新興市場制造全面的生產應用,”“這項技術現在已經成為現實。它很堅固,可以用于制造。但是更多的客戶是否愿意接受它?!?/span>

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他提醒我們所有人,鑄造技術已經存在了很長時間,如何讓客戶思想發生轉變,轉而使用新型3D打印機技術。

另外一點“因COVID-19所帶來的供應鏈停滯問題,讓每個想要求生存的企業老板都會重新評估供應鏈的靈活性”,但現在最重要的是年輕工程師的人才
培養?!?br style="overflow-wrap: break-word;font-family: "Microsoft Yahei", Tahoma, Helvetica, SimSun, sans-serif;text-align: start;white-space: normal;background-">

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他解釋說,3D打印技術需要變得更加強大,配備高度自動化且易于使用的智能、自校準機器。此外,公司必須能夠引進更多3D打印機并將它們放在一起使用。由于實施這些更改成本可能會很高,因此可根據企業發展自行調整,另外可以接受3D打印生態網絡也會有所幫助。

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

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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、醫療保健和汽車(尤其是電動汽車)等重要領域的認可和使用。但他最興奮的是未來,以及它在打印真正的有機材料和醫療植入方面所帶來的改變。

“這是一項令人難以置信的技術,”他說。“我相信這個市場將比今天的市場更大。它將為需要的人恢復生活質量?!?/span>

3D打印用于金屬零件生產


xerox Elem Additive的副總裁兼總經理Tali Rosman發表了演講。十年前,Rosman從Stratasys 開始了她的增材制造行業,“我當時認為它有點超前,”她說。“但過去兩年發生的一切都表明現在制造業需要這項技術。”

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Rosman說,3D打印是一種提高供應鏈敏捷度的絕妙方式?!霸O計的自由度不僅僅在于改善零件的性能,我還把它看作是進一步增加供應鏈敏捷性的推動者?!?/span>

她還指出,3D打印距離徹底普及還有很長的路要走,因為航空航天和國防等工作非常保守,好在3D打印行業已經讓他們看到了轉變這種思想的可能。

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Rosman提到,許多客戶會詢問3D打印公司是否有他們一直在使用的材料,其實他們更應該關注各種材料的性能是否有提升。因為優化材料的設計也很“關鍵”,它可以減少所需的零件和供應商數量。她還表示,3D打印行業需要弄清楚如何以更簡單的方式對零件進行鑒定,可以讓客戶更快速的應用。

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Rosman 提到了施樂的ElemX金屬3D打印機,并稱該系統為“易于使用的金屬技術”,這對于3D打印企業和彈性供應鏈都很重要。她說,與其培訓當前的工程專業學生使用這種復雜的技術,不如讓這些系統現在更易于使用。

批量生產3D打印市場預測


智能技術分析研究公司的執行副總裁Scott Dunham采用連線方式參加了該會議,介紹了該公司對3D打印用于批量生產的市場預測。

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他表示SmarTech 100%專注于3D打印行業,該公司花費了大量時間跟蹤市場,預測市場下一步發展方向,并將數據進行量化分析。Dunham解釋說,使用Global AM Parts Volume Analysis,趨勢報告做分析應用領域而不是打印機器數量或收入來看的。

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上圖表顯示了包括牙科在內的全球生產趨勢,他說,在2020年,大約有2400萬到2500萬個3D打印金屬零件的生產。與傳統工藝相比,3D打印制造的比例更高。

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

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Dunham 還像大家展示了用于醫療保健和工業應用的金屬 3D 打印最終用途零件的區域分布,我們又一次看到了包括牙科(在右邊)和排除牙科(在左邊)的數字。該圖表包括2020年的數字以及 2030 年的預測。

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他最后解釋說,目前,粉末床熔融將控制金屬零件的市場價值,但隨著金屬粘合劑噴射的興起,這種情況到2030年應該會有改變。

金屬3D打印技術趨勢


3D 打印行業主編 Michael Petch 主持了一場關于金屬系列生產增材制造機器技術趨勢的小組討論,小組成員為惠普公司全球負責人兼 3D 金屬總經理Ramon Pastor ;Digital Metal首席執行官Christian L?nne ;Ulric Ljungblad,Freemelt首席執行官;GE Additive Engineering & Technology負責人 Chris Schuppe 。

Petch 詢問他們如何定義批量生產,L?nne 說,與其關注單個事物或零件,從粉末到后期處理,你需要關注整個過程,而不是專注于單一的東西或部分。

Schuppe說:“我們已經在引擎上打印了10萬個燃料噴嘴,這看起來是個不小的數字?!?“隨著激光和粘結劑噴射領域技術的進步,原本需要一年的時間,我們可以將時間縮減為一個月內實現?!?nbsp; 

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


Schuppe 表示,在人工裝載方面,大多數傳統的粉末床機器“從粉末的角度來看非常不友好”,并且趨勢正在朝著粉末隔離方向發展,減少工人處理。根據Pastor的說法,我們需要確?!?D打印在大趨勢中保持穩定”,而Ljungblad 表示,對于粉末技術,我們都在追求速度和可靠性,除了建筑面積。

Petch 詢問混合系統在金屬3D打印中的定位,L?nne 回答說這更像是一種“自然進化”。

“您需要對增材制造進行心理轉變,即您需要從傳統制造轉向3D打印,”他繼續說道。“在兩者之間有一些東西會讓人很舒服,比如混合系統?!?/span>

Ljungblad 則相反,他說混合系統在某些特殊情況和應用中很有用,但不是全部。他認為重要的是工業 4.0體系,以及為批量生產應用案例準備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,同時人們愿意“大膽相信”金屬3D打印是一個可靠、穩健、可重復的過程。

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