AMS 2022 3D打印专家分析增材制造的未来发展趋势，聚焦金属零件的生产问题汇总(上)

2022年3月1日，3D打印盛会AMS 2022峰会在纽约如期举行，南极熊重点关注行业专家在会议中就行业现状和金属零件未来发展所面临的问题进行了汇总。

第一天的主题是金属增材制造， AMS 峰会钻石级赞助商 3D Systems的总裁兼首席执行官Jeff Graves博士以“增材制造的复兴”有趣的主题演讲开始。

3D打印未来的发展
3D打印技术最初从对实验室级别现已发展到在工业和新兴市场制造全面的生产应用，”“这项技术现在已经成为现实。它很坚固，可以用于制造。但是更多的客户是否愿意接受它。”

△3D SystemsJeff Graves博士以“增材制造的复兴”主题演讲开启本次大会。图片来自3dprint

他提醒我们所有人，铸造技术已经存在了很长时间，如何让客户思想发生转变，转而使用新型3D打印机技术。

另外一点“因COVID-19所带来的供应链停滞问题，让每个想要求生存的企业老板都会重新评估供应链的灵活性”，但现在最重要的是年轻工程师的人才培养。”

△制造业模式的转变。图片来自3dprint

他解释说，3D打印技术需要变得更加强大，配备高度自动化且易于使用的智能、自校准机器。此外，公司必须能够引进更多3D打印机并将它们放在一起使用。由于实施这些更改成本可能会很高，因此可根据企业发展自行调整，另外可以接受3D打印生态网络也会有所帮助。

Graves 博士说，未来3D打印机也变得越来越智能，能够自行组装，密装零件进行生产的零件和其他任务。所以下一步是“人工智能在3D打印软件的开发和利用”。

△新机遇带来新挑战材料，过程控制和自动化图片来自3dprint

Graves博士最后说，3D打印快速增长的原因是越来越多的航空航天和国防、医疗保健和汽车（尤其是电动汽车）等重要领域的认可和使用。但他最兴奋的是未来，以及它在打印真正的有机材料和医疗植入方面所带来的改变。

“这是一项令人难以置信的技术，”他说。“我相信这个市场将比今天的市场更大。它将为需要的人恢复生活质量。”

3D打印用于金属零件生产
Xerox Elem Additive的副总裁兼总经理Tali Rosman发表了演讲。十年前，Rosman从Stratasys 开始了她的增材制造行业，“我当时认为它有点超前，”她说。“但过去两年发生的一切都表明现在制造业需要这项技术。”

△Rosman发表了演讲，全球供应链混乱将成为常态。图片来自3dprint

Rosman说，3D打印是一种提高供应链敏捷度的绝妙方式。“设计的自由度不仅仅在于改善零件的性能，我还把它看作是进一步增加供应链敏捷性的推动者。”

她还指出，3D打印距离彻底普及还有很长的路要走，因为航空航天和国防等工作非常保守，好在3D打印行业已经让他们看到了转变这种思想的可能。

△3D打印能否提高供应链敏捷度的主题分享。图片来自3dprint

Rosman提到，许多客户会询问3D打印公司是否有他们一直在使用的材料，其实他们更应该关注各种材料的性能是否有提升。因为优化材料的设计也很“关键”，它可以减少所需的零件和供应商数量。她还表示，3D打印行业需要弄清楚如何以更简单的方式对零件进行鉴定，可以让客户更快速的应用。

△Rosman说与其培训复杂，不如简单易用。图片来自3dprint

Rosman 提到了施乐的ElemX金属3D打印机，并称该系统为“易于使用的金属技术”，这对于3D打印企业和弹性供应链都很重要。她说，与其培训当前的工程专业学生使用这种复杂的技术，不如让这些系统现在更易于使用。

批量生产3D打印市场预测
南极熊获悉SmarTech 公司的执行副总裁Scott Dunham采用连线方式参加了该会议，介绍了该公司对3D打印用于批量生产的市场预测。

△SmarTech 公司的执行副总裁Scott Dunham。图片来自3dprint

他表示SmarTech 100%专注于3D打印行业，该公司花费了大量时间跟踪市场，预测市场下一步发展方向，并将数据进行量化分析。Dunham解释说，使用Global AM Parts Volume Analysis，趋势报告做分析应用领域而不是打印机器数量或收入来看的。

△全球3D打印趋势分析。图片来自3dprint

第一张图表显示了包括牙科在内的全球生产趋势，他说，在2020年，大约有2400万到2500万个3D打印金属零件的生产。与传统工艺相比，3D打印制造的比例更高。

△全球生产趋势分析（除牙科以外）。图片来自3dprint

Dunham 指出了钴用于生产3D打印获得“压倒性趋势”，但这些图表包括牙科行业。然后他给大家展示了另一张图表，这一次粉末床融合技术占据主导地位。在2020年的生产趋势中，牙科除外，钛成为材料使用的第一名，材料和技术的分裂更加平衡。

△金属3D打印终端使用部件的市场价值分析。图片来自3dprint

Dunham 还像大家展示了用于医疗保健和工业应用的金属 3D 打印最终用途零件的区域分布，我们又一次看到了包括牙科(在右边)和排除牙科(在左边)的数字。该图表包括2020年的数字以及 2030 年的预测。

△金属3D打印未来发展预测。图片来自3dprint

他最后解释说，目前，粉末床熔融将控制金属零件的市场价值，但随着金属粘合剂喷射的兴起，这种情况到2030年应该会有改变。

金属3D打印技术趋势
3D 打印行业主编 Michael Petch 主持了一场关于金属系列生产增材制造机器技术趋势的小组讨论，小组成员为惠普公司全球负责人兼 3D 金属总经理Ramon Pastor ；Digital Metal首席执行官Christian Lönne ；Ulric Ljungblad，Freemelt首席执行官；GE Additive Engineering & Technology负责人 Chris Schuppe 。

Petch 询问他们如何定义批量生产，Lönne 说，与其关注单个事物或零件，从粉末到后期处理，你需要关注整个过程，而不是专注于单一的东西或部分。

Schuppe说:“我们已经在引擎上打印了10万个燃料喷嘴，这看起来是个不小的数字。” “随着激光和粘结剂喷射领域技术的进步，原本需要一年的时间，我们可以将时间缩减为一个月内实现。”  

△LR（上排）：Michael Petch、Ramon Pastor、Christian Lönne；（下排）：Ulric Ljungblad 和 Chris Schuppe。图片来自3dprint

Schuppe 表示，在人工装载方面，大多数传统的粉末床机器“从粉末的角度来看非常不友好”，并且趋势正在朝着粉末隔离方向发展，减少工人处理。根据Pastor的说法，我们需要确保“3D打印在大趋势中保持稳定”，而Ljungblad 表示，对于粉末技术，我们都在追求速度和可靠性，除了建筑面积。

Petch 询问混合系统在金属3D打印中的定位，Lönne 回答说这更像是一种“自然进化”。

“您需要对增材制造进行心理转变，即您需要从传统制造转向3D打印，”他继续说道。“在两者之间有一些东西会让人很舒服，比如混合系统。”

Ljungblad 则相反，他说混合系统在某些特殊情况和应用中很有用，但不是全部。他认为重要的是工业 4.0体系，以及为批量生产应用案例准备3D工厂。

Petch 还询问了3D打印金属目前遇到的问题，以及如何解决。Pastor表示，需要成本更低、速度更快、集成度更高，同时人们愿意“大胆相信”金属3D打印是一个可靠、稳健、可重复的过程。