金属3D打印2024年趋势预测：激光大战！

南极熊导读：近年来，金属3D打印吸引了大量投资，过去十年机器销量增长了十倍多。业界见证了大型多激光系统的兴起，相关媒体从业者称之为“激光战争”。Seurat、Velo3D和VulcanForms等颠覆性公司推出了创新解决方案，重塑了市场格局。与此同时，MELTIO、Xact Metal和OneClick Metal 等经济实惠的选择正在使金属 3D 打印大众化。

中国供应商也在进军成熟市场。新行业的增长，特别是太空和国防领域的增长，一直是主要驱动力。以中国为中心的市场与以国防为导向的美国和欧洲市场之间可能会分庭抗礼。此外，低成本系统有可能将市场扩大二十倍，使金属 3D 打印更容易实现。展望 2024 年，本期文章中收集了各界专家的见解，以便就未来几个月金属3D打印行业的发展提供他们的观点。

Barnes Global Advisors创始人兼总裁 John Barnes 说道：“我非常乐观地认为 2024 年对于增材制造来说将是突破性的一年。重点将继续放在零件制造和由此产生的经济效益上。这种趋势越持续，增材制造就会越早地成为一种成熟制造技术。但需要明确的是，对于金属来说，它将出现一波又一波的情况，不同的过程会以不同的速度成熟。PBF 正在不断提高生产力，越来越多的工程师认识到以增材制造为设计理念所带来的影响。应用开发、零件设计和制造商的创新将继续增长。打印机制造商将作为制造商的合作伙伴继续发展。”

由 ASTM International 支持的 Wohlers Associates 首席技术策略师Brent Stucker也持乐观态度。他表示：“我认为 2024 年行业增长将比 2023 年更大。由于新冠疫情，我们经历了繁荣和萧条周期，2023 年是萧条年。我预计，随着市场炒作和新冠肺炎引发的市场不稳定的影响逐渐消失，我们将在 2024 年恢复更高的增长率和盈利能力。我认为增材制造行业必须更多地关注今天的真实情况，而不是未来可能的情况。许多公司和顾问夸大了 3D 打印的某些能力，而随着这种夸大的信息被揭穿，它正在伤害有能力兑现承诺的合法公司。我们需要行业内的诚实、透明度和问责制，以恢复我们在更广泛的商业和制造业社区中的声誉。我预计零件从原型制造到大规模制造的转变将会加速。”

AP Works首席执行官Jonathan Meyer 对这种情况发表了自己的看法：“我认为，随着该技术在实际应用中的采用不断增长，到2024 年，一些不太知名的增材制造公司将会蓬勃发展。与此同时，知名企业的雄心壮志将会出现很多失败或显着下降，这些企业迄今为止的一切都基于炒作，并且与实际市场需求相比，其业务规模过大。”

在工业金属终端零件生产方面，也出现一批真正的行业黑马，它们以闻所未闻的数量给我们带来惊喜，并为3D打印领域格局的重新定义注入了动力。

3D 打印服务MIMO Technik首席执行官 Jonathan Aaron Cohen指出：“增材制造的工业化需要推动金属增材制造的新增长。随着机器复杂性和成本的增加，服务提供商将更加专业化。建造成本和价值的分歧将变得更加明显。一方面，制造商提倡降低每公斤成本并提供铸件替代品，但牺牲了质量和精准度。另一方面，专家们将致力于复杂的功能集成，其细节分布在更大的范围内，即航空航天、有效载荷和推进系统。我预测 2024 年的机器原始设备制造商将按照这些思路进行划分。机器将开始根据其预期优势进行区分。”

是时候让我们看到机器真正的专业化和差异化了。我们看到了定制机器和非常专业的聚合物机器，但金属 3D 打印在行业和用户之间并没有太多差异。这样的举措应该得到赞赏，并且专业化和满足特定客户的需求是增材制造行业向前迈出的重要一步。

长期应用工程领导者Jono Munday认为：“在用例方面，工业客户对增材制造如何帮助改进其应用感兴趣，例如模具工具的冷却或增材制造热交换器的效率提高。这种动力来自于改进产品以实现净零排放等目标的需要，并且是一个演变的过程，而不是彻底的革命。这里的关键是通过合作来证明好处，而不是被视为威胁或与他们的未来无关。在某些情况下，增材制造过去曾被尝试过，但由于当时不够成熟，被认为太困难、不可靠或太昂贵而被放弃。我们需要表明，事情是可以完成的，但不能低估实现最终目标的工作。应用增材制造只是另一种需要开发和调整的制造工艺这一事实来反驳“打印即是万能”这样一种错误的信息。在机器方面，看看中国机器供应商的扩张及其在当地的影响力增加对欧洲市场有何影响将会很有趣。这会带来进一步的创新或降低设备价格吗？”

虽然人们对增材制造未来的增长前景有些迷茫，但行业内合作和厂商间并购可能以不同的速度分阶段进行这一事实确实得到诸多的印证。此外，我们需要重申，增材制造正在创造一个新的机会将无形的概念有形的现实。

△SolukonSFM-AT1000-S 除粉系统。

除粉领导者Solukon的首席执行官Andreas Hartmann则更为谨慎：“在我看来，新打印机市场已经有些饱和。因此，我预计 2024 年不会再推出具有颠覆性功能的打印机。但我确实期望在材料或打印参数方面有进一步的差异化。采用弗劳恩霍夫的多材料打印方法，仍然有很大的创新空间，但不仅仅是打印机的构造。相反，它是在考虑要生产的零件的应用领域。近年来，铜一直是一个有力的竞争者，而且到 2024 年也将如此，因为它是一种用途广泛、导热性良好的材料。不用说，打印的零件会变得更大。多年来这一直是一种趋势，但我仍然认为这里没有什么限制。”

△Seurat的多点 LPBF 3D 打印机

Hartmann预计自动化、后处理自动化和行业整体效率将取得进一步进展。他认识到欧洲企业可能面临投资环境和能源成本带来的挑战，但强调在这些领域持续投资的重要性。

Seurat首席执行官詹姆斯·德穆斯(James DeMuth) 认为，重点在于解决我们当前的困难时期。他认为：“到 2024 年，最成功的公司将是那些明确定义并利用自己的优势和核心竞争力的公司。公司需要清楚地阐明自己的优势，否则客户会为他们做这件事，可能会让公司落后而选择首选解决方案。预计市场领导者会从更明确地适应细分市场的公司中涌现，例如快速原型制作、低保真、大尺寸、高保真、低批量精度和高保真批量生产。成功阐明其价值主张的公司将打造独特的市场形象。一如既往，客户决定成功。”

DeMuth对行业中正确细分重要性的强调值得肯定，这种做法经常被忽视，因为人们倾向于认为用户只是在不同的机器上按下相同的按钮。然而，不同的质量水平、重点和进步将导致细分的增加。有趣的是，通过向需求被压抑的热切客户提供精确定制的价值主张，可能会出现意想不到的胜利者。

One Click Metal首席执行官 Gerrit Brüggemann 补充道：“激光粉末床熔融技术继续在金属 3D 打印领域处于领先地位，吸引了新的制造商进入市场。许多新来者提供经济高效的系统，使众多公司得以进入金属 3D 打印领域。成功的制造商必须在不影响质量的情况下提供简单、经济实惠的系统，从‘入门级’过渡到‘专业’标签，以提高金属 3D 打印的整体采用率。”

除了激光粉末床熔融 (LPBF) 之外，我们还看到粘合剂喷射技术取得了令人兴奋的发展，各公司不断改进机器和应用。虽然粘合剂喷射仍然是未来的重要组成部分，但它正在变得更加工业化。值得注意的是，定向能量沉积 (DED) 和相关技术经历了爆炸性增长，FormAlloy首席执行官 Melanie Lang 预计 DED 将在该行业中发挥重要作用：“定向能量沉积对于制造业的发展至关重要，它可以为铸件和锻件提供更换和维修，同时减少交货时间和材料浪费。它通过材料多功能性和定制合金来提高性能，在塑造工程和生产的未来方面所发挥的作用将开始彻底改变行业并重新定义可能性。数据驱动的资格和认证方法不仅可以降低成本，还可以确保制造过程中的质量和可靠性标准。由于该技术的可扩展性、价值和多功能性，DED 工艺的工业应用即将迅速增加。”

DED 经常被其他 3D 打印技术所忽视。然而，从未受邀参加舞会的灰姑娘似乎终于有机会成为众人瞩目的焦点了。军事和国防领域对 DED 在修复和梯度零件等应用中的潜力感到特别兴奋，更不用说它的成本效益了。它在军事应用中具有广泛的多功能性，预计到 2024 年，我们将见证 DED 的进一步工业化，超越目前在涡轮叶盘中的应用。