據(jù)了解，多家3D打印設(shè)備制造商在連續(xù)打印、制造鏈系統(tǒng)整合、質(zhì)(zhì)量控制等領(lǐng)(lǐng)域已經(jīng)(jīng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)際應(yīng)用，意味著(zhù)3D打印離“批量生產(chǎn)(chǎn)”越來(lái)越近。在2015年5月公布的《中國制造2025》國家戰(zhàn)略規(guī)劃中，指定的重點(diǎn)發(fā)(fā)展領(lǐng)(lǐng)域之一就是“增材制造”。

雖然3D打印技術(shù)(shù)已有30多年歷史，但應(yīng)用時(shí)間不長(cháng)，市場(chǎng)規(guī)模也不大。市場(chǎng)研究機構(gòu)IDC2017年初發(fā)(fā)布的報告指出，2016年全球在3D打印機上的支出以及相關(guān)(guān)軟件、材料和服務(wù)(wù)為132億美元，而3D打印行業(yè)(yè)權(quán)威研究機構(gòu)Wohlers統(tǒng)計出的市場(chǎng)規(guī)模則為60.63億美元。無(wú)論統(tǒng)計如何，3D打印在制造業(yè)(yè)領(lǐng)(lǐng)域仍是個(gè)“小行業(yè)(yè)”。

“3D打印是一種新興的制造工藝，現(xiàn)在所有的制造產(chǎn)(chǎn)業(yè)(yè)都已有一套很成熟的流程或系統(tǒng)。作為一項新技術(shù)(shù)，從現(xiàn)狀來(lái)講它并不是100%必要的?！鋇聡?D打印公司EOS大中華區(qū)總經(jīng)(jīng)理吳承軒表示，對3D打印行業(yè)(yè)而言，當前重點(diǎn)是如何讓客戶(hù)從非必要的技術(shù)(shù)中“發(fā)(fā)現(xiàn)必要性”。

3D打印最開(kāi)始應(yīng)用在原型設(shè)計領(lǐng)(lǐng)域，即簡(jiǎn)化傳統(tǒng)工藝的“設(shè)計-模具-生產(chǎn)(chǎn)”流程，直接從設(shè)計到生產(chǎn)(chǎn)，快速呈現(xiàn)設(shè)計構(gòu)思，及時(shí)反饋結(jié)果，縮短研發(fā)(fā)周期。

隨著(zhù)技術(shù)(shù)發(fā)(fā)展，3D打印開(kāi)始制造最終部件或產(chǎn)(chǎn)品，應(yīng)用于航空航天、醫(yī)療、汽車(chē)等領(lǐng)(lǐng)域。從產(chǎn)(chǎn)品種類(lèi)看，大致分為兩類(lèi)，一類(lèi)是最終產(chǎn)(chǎn)品的零部件，一類(lèi)是生產(chǎn)(chǎn)領(lǐng)(lǐng)域的輔助性工具。

近期舉行的“第二屆SAMA國際論壇暨2017世界3D打印年會(huì )”上，美國通用電氣（GE）中央研究院制造技術(shù)(shù)全球技術(shù)(shù)總監(jiān)魏斌介紹，GE應(yīng)用3D打印技術(shù)(shù)制造的發(fā)(fā)動(dòng)機燃油噴嘴，將原來(lái)的20個(gè)零部件簡(jiǎn)化為1個(gè)，燃油噴嘴減重25%。

另一個(gè)更接地氣的例子是東方航空（600115.SH）的3D打印飛機零部件產(chǎn)(chǎn)品。據(jù)報道，東航曾在接收首批波音777-300ER型客機時(shí)發(fā)(fā)現(xiàn)，客艙的部分指示牌標識發(fā)(fā)生錯誤，于是成立了專(zhuān)門(mén)的項目組“打印”了新的指示牌。傳統(tǒng)的訂貨周期長(cháng)達180天，而3D打印僅需一晚就能拿到成品，“采購成本也從1000美元降至30元人民幣?！?/span>

模具是相對較大的一塊市場(chǎng)。吳承軒此前在接受21世紀經(jīng)(jīng)濟報道記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)表示，模具分很多類(lèi)型和成型工藝，一般的注塑模具屬于傳統(tǒng)行業(yè)(yè)，對成本非常敏感，3D打印有望在這一行業(yè)(yè)中發(fā)(fā)揮特點(diǎn)，為生產(chǎn)(chǎn)注塑模具創(chuàng )(chuàng)造價(jià)值。

盡管3D打印已經(jīng)(jīng)在部分生產(chǎn)(chǎn)環(huán)(huán)節(jié)和產(chǎn)(chǎn)品上得以應(yīng)用，但在從業(yè)(yè)者眼中，這顯然只是個(gè)開(kāi)始。各大3D打印制造商們都在積極推進(jìn)該技術(shù)(shù)進(jìn)入量產(chǎn)(chǎn)領(lǐng)(lǐng)域。

事實(shí)上，量產(chǎn)(chǎn)已經(jīng)(jīng)有了很好的先例，就是前述的GE發(fā)(fā)動(dòng)機燃油噴嘴。據(jù)悉，這樣的噴嘴，GE每年要生產(chǎn)(chǎn)3.5萬(wàn)-4萬(wàn)個(gè)。與傳統(tǒng)制造相比，3D打印產(chǎn)(chǎn)品難以量產(chǎn)(chǎn)主要有成本、效率和質(zhì)(zhì)量三個(gè)方面。目前階段而言，成本的大幅下降并不現(xiàn)實(shí)。

3D打印的成本主要有三塊：設(shè)備、材料和人力。其中，高端設(shè)備和原材料的價(jià)格都相對穩(wěn)定，都暫未出現(xiàn)折價(jià)跡象，而在人力成本節(jié)省方面部分公司開(kāi)始有一些自動(dòng)化探索，總體影響不大。為提高打印效率，Stratasys開(kāi)發(fā)(fā)出一套連續(xù)打印系統(tǒng)，可基于云平臺控制實(shí)現(xiàn)小批量打印，在不同時(shí)間地點(diǎn)，既可以打印一種零件，也可以打印多種零件。

此外，Stratasys目前還與部分合作伙伴共同開(kāi)發(fā)(fā)了一種“無(wú)限打印”的概念型產(chǎn)(chǎn)品："3D Demonstrator"，目前還未投入市場(chǎng)，僅在波音公司等合作伙伴內(nèi)部使用，用于制作較大尺寸的工具和零件。

“傳統(tǒng)3D打印是z軸打印，即從下往上一層一層增加，這款產(chǎn)(chǎn)品是在x軸打印，即橫向打印，像傳輸機一樣，可以一邊打印一邊輸出，如此一來(lái)，尺寸的局限能夠被克服?！鋇隕徸詠榻B。

不僅如此，這款設(shè)備還采取了精準的CNC運動(dòng)控制，打印系統(tǒng)速度提升了9倍，而材料方面也能實(shí)現(xiàn)高度的復合性。此外，它還克服了傳統(tǒng)3D的“各向異性”特征，與傳統(tǒng)的鑄造材料一樣，是各向同性，即各個(gè)方向都有相同的性能，因此有望被用于工廠(chǎng)生產(chǎn)(chǎn)。

而在目前相當有限產(chǎn)(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)(lǐng)域，材料及產(chǎn)(chǎn)品的檢驗標準往往是落后一步的。以前述東航研發(fā)(fā)的3D打印指示牌為例，雖然一個(gè)晚上便能拿到成品，但是整個(gè)過(guò)程周期也不短：僅參照民航局要求找到適合3D打印的材料就花了一個(gè)月左右的時(shí)間。

Stratasys對此的應(yīng)對是，在他們的航空內(nèi)飾解決方案中，提前向FAA（美國聯(lián)(lián)邦航空管理局）和EASA（歐洲航空安全局）申請了認證，此后，材料和打印流程便可以直接應(yīng)用在產(chǎn)(chǎn)品中。

盡管這種模式會(huì )給制造商們帶來(lái)更大的工作量，但這卻是3D打印量產(chǎn)(chǎn)化推廣中不得不做的一件事。而更大的挑戰(zhàn)在于，很多行業(yè)(yè)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的機構(gòu)做這樣的認證，如何取得制造廠(chǎng)商的信任便成為一個(gè)問(wèn)題。

“我個(gè)人覺(jué)得，早期只可能會(huì )在一些不太關(guān)(guān)鍵的零部件上使用3D打印，相對來(lái)說(shuō)它們還是比較脆的，不敢讓它們受力?！?2017世界3D打印年會(huì )現(xiàn)場(chǎng)一位知名制造商的研發(fā)(fā)人員表示。盡管市場(chǎng)方向并不十分明朗，但在批量生產(chǎn)(chǎn)領(lǐng)(lǐng)域布局的，不止Stratasys一家。

EOS方面表示，他們已經(jīng)(jīng)與Siemens PLM Software、SAP合作，將3D打印軟件和產(chǎn)(chǎn)品生命周期管理軟件（PLM）進(jìn)行無(wú)縫集成，并提升了在制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）和企業(yè)(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)中的整合，用戶(hù)不僅可以在單一軟件環(huán)(huán)境中高效地完成模型設(shè)計到3D打印流程的工作，還可以及時(shí)反饋部件的完成情況。

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來(lái)源：中國3D打印網(wǎng)(wǎng)