2020年的3D打印趨勢(shì)如何?增材制造行業(yè)如何變化?今天,我們回顧了在2020年制造行業(yè)的3D打印趨勢(shì)。盡管經(jīng)歷了COVID-19,但行業(yè)仍健康發(fā)展,并發(fā)生了令人興奮的突破。我們確定了以下5個(gè)關(guān)鍵趨勢(shì),希望能讓你有更多的了解。
NO1. COVID-19大流行震撼了3D打印行業(yè)
2020年,COVID-19大流行對(duì)幾乎所有活動(dòng)領(lǐng)域都產(chǎn)生了影響。在大流行的最初幾個(gè)月中,最易受傷害的部門之一是醫(yī)療部門,突然發(fā)現(xiàn)自己缺乏應(yīng)付病毒傳播的設(shè)備。增材制造技術(shù)很快被用于為世界各地的醫(yī)務(wù)人員和患者制造應(yīng)急設(shè)備。在短短幾天內(nèi),來(lái)自3D打印行業(yè)的參與者設(shè)法生產(chǎn)了醫(yī)療保健領(lǐng)域的關(guān)鍵設(shè)備,例如面罩或通風(fēng)機(jī),以及后來(lái)的COVID-19測(cè)試棉簽。醫(yī)院內(nèi)部也采取了解決方案來(lái)支持這種生產(chǎn),大學(xué)也添置了設(shè)備,制造商迅速成為醫(yī)療保健行業(yè)的服務(wù)提供商。
歸根結(jié)底,3D打印的動(dòng)作比其他制造技術(shù)快得多,為生產(chǎn)過(guò)程增加了靈活性。它不依賴于無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)的復(fù)雜供應(yīng)鏈,不會(huì)因?yàn)橹袊?guó)和東南亞的生產(chǎn)和供應(yīng)受到限制。在討論大流行對(duì)增材制造領(lǐng)域的影響時(shí),我們采訪了阿科瑪3D打印解決方案總經(jīng)理Sumeet Jain ;他告訴我們:“ COVID危機(jī)為3D打印提供了一個(gè)機(jī)會(huì),以證明其圍繞數(shù)字制造的價(jià)值:主張以及滿足按需生產(chǎn)需求的能力。此外,3D打印在短期內(nèi)可以迭代數(shù)百種設(shè)計(jì)的能力是開(kāi)發(fā)可滿足無(wú)法預(yù)見(jiàn)需求的可行解決方案的關(guān)鍵區(qū)別?!?br />
從全球角度來(lái)看,3D打印市場(chǎng)受到大流行的影響,但回升的速度快于預(yù)期。市場(chǎng)研究公司CONTEXT評(píng)估了對(duì)3D打印機(jī)行業(yè)的影響,并指出:“由于價(jià)格范圍廣泛,打印機(jī)用于制作與PPE到鼻咽拭子等大流行相關(guān)的物品,因此對(duì)打印機(jī)的需求有所增加。雖然這不能完全彌補(bǔ)封閉市場(chǎng)(如消費(fèi)品,教育以及牙科和汽車行業(yè))失去的需求,但它清楚地展示了該技術(shù)的靈活性,展示了如何利用該技術(shù)幫助克服供應(yīng)鏈中斷和將來(lái)可以在許多行業(yè)中使用?!?的確,許多行業(yè)意識(shí)到3D打印技術(shù)可以加強(qiáng)薄弱的供應(yīng)鏈這一事實(shí),對(duì)未來(lái)來(lái)說(shuō)是明智的投資。
NO2. 3D打印繼續(xù)發(fā)展成為生產(chǎn)技術(shù)
對(duì)于AM社區(qū),COVID-19大流行意味著幾乎所有事件都將取消。業(yè)界不得不尋找新的見(jiàn)面方式,因此數(shù)字活動(dòng)在一年中變得非常流行。增材制造行業(yè)的領(lǐng)先盛會(huì)Formnext也將其盛會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字展覽。
正如我們?nèi)ツ陥?bào)道的那樣,3D打印技術(shù)一次又一次地展示了它們不僅是一種原型技術(shù)。它們可用于大批量和最終用途的零件生產(chǎn)。在Sculpteo的最新3D打印市場(chǎng)報(bào)告中,接受調(diào)查的人中有50%確認(rèn)他們已經(jīng)將該技術(shù)用于最終用途零件生產(chǎn)。
對(duì)于大批量生產(chǎn),可伸縮性和可重復(fù)性是關(guān)鍵。因此,在過(guò)去幾年中,整個(gè)增材制造工作流程一直在工業(yè)化,以創(chuàng)造合適的條件來(lái)應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)。在硬件方面已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步,但是我們也看到了軟件和后處理硬件的這種轉(zhuǎn)變。例如,PostProcess Technologies籌集了2000萬(wàn)美元,以在2019年底加速其后處理解決方案的開(kāi)發(fā)。DyeMansion,用于增材制造的精加工系統(tǒng)的創(chuàng)建者-以三步“打印到產(chǎn)品”的過(guò)程包裝-在2020年也籌集了1400萬(wàn)美元。提供后處理和自動(dòng)化解決方案的荷蘭公司AM-Flow也籌集了400萬(wàn)美元。但是后處理階段只是方程式的一部分,并且許多開(kāi)發(fā)都在2020年圍繞軟件展開(kāi)。
NO3. 3D打印軟件勢(shì)在必行
正如Shapeways首席執(zhí)行官Greg Kress所說(shuō):“縮放不僅僅意味著做更多,它意味著高效,一致地進(jìn)行3D打印。對(duì)于3D打印的許多步驟,軟件都是必不可少的:排版,打印準(zhǔn)備,文件轉(zhuǎn)換以及生產(chǎn)計(jì)劃。2020年,AMFG,MakerOS或3YOURMIND等公司已成為MES解決方案的重要提供商。例如,MakerOS提供了一個(gè)基于云的平臺(tái),可集中所有工具以擴(kuò)展3D打印或制造服務(wù)。同樣,3YOURMIND為服務(wù)提供商以及為內(nèi)部集成了技術(shù)的公司提供了組織明天的智能工廠的軟件。跟蹤AM過(guò)程,從零件的初始訂單到其生產(chǎn)和交付,已成為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的關(guān)鍵工廠。2020年9月,3YOURMIND通過(guò)A +輪融資籌集了550萬(wàn)美元。
除了越來(lái)越多的工作流解決方案之外,集成的CAD工具也在開(kāi)發(fā)中。例如,Netfabb是一種CAM軟件,它支持優(yōu)化生產(chǎn)流程,減少生產(chǎn)時(shí)間并最小化3D打印的制造成本。它提供了必要的工具,可簡(jiǎn)化工作流程并減少制造前的構(gòu)建錯(cuò)誤。Autodesk于2020年11月底發(fā)布了新版本的Netfabb,從而增加了新功能。此外,諸如Shapeshift 3D或PrintSyst.ai之類的軟件創(chuàng)業(yè)公司也向業(yè)界展示了AM工作流程的某些步驟可以進(jìn)一步優(yōu)化。例如,Shapeshift 3D鼓勵(lì)通過(guò)其自動(dòng)的自定義擬合過(guò)程進(jìn)行自定義。
最后,DfAM(增材制造設(shè)計(jì))仍在增長(zhǎng)。正如我們?nèi)ツ旮嬖V您的那樣,越來(lái)越多的應(yīng)用程序展示了使用生成設(shè)計(jì)或拓?fù)鋬?yōu)化來(lái)通過(guò)增材制造來(lái)優(yōu)化零件的功能性能,成本和可靠性。這個(gè)市場(chǎng)的新生者是TOffeeAM,它在夏天籌集了100萬(wàn)美元以上。它的軟件是基于生成設(shè)計(jì)的用于增材制造的智能設(shè)計(jì)解決方案。TOffeeAM團(tuán)隊(duì)告訴我們:“當(dāng)有新的制造技術(shù)時(shí),人們傾向于在新的制造過(guò)程中使用舊的設(shè)計(jì)方法。除了優(yōu)化3D打印零件,TOffee還可以通過(guò)減少零件總數(shù)和提高彈性來(lái)優(yōu)化整個(gè)系統(tǒng)。將AM與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方法一起使用會(huì)限制該技術(shù)的靈活性。我們的目標(biāo)是發(fā)揮AM的全部潛力?!?br />
NO4. 材料是解鎖新應(yīng)用程序的關(guān)鍵
材料在今年再次成為許多3D打印進(jìn)步的中心,供應(yīng)商的數(shù)量是兩年前的兩倍。在熱塑性塑料市場(chǎng)中,PEEK和ULTEM等高性能聚合物因其獨(dú)特的性能而被采用。此外,今年以來(lái),聚丙烯(世界上使用最廣泛的塑料之一)已與粉末3D打印技術(shù)更加廣泛地兼容。聚丙烯因其抗疲勞性,半柔韌性和輕質(zhì)特性而非常適合高循環(huán),低強(qiáng)度應(yīng)用。今年,巴斯夫Forward AM為惠普的Jet Fusion 5200系列開(kāi)發(fā)了工業(yè)級(jí)聚丙烯。
復(fù)合材料部門也一直在增長(zhǎng);AREVO旨在通過(guò)數(shù)字化和自動(dòng)化轉(zhuǎn)變復(fù)合材料的生產(chǎn),今年夏天又籌集了2500萬(wàn)美元的資金。此外,初創(chuàng)公司Arris Composites正在開(kāi)發(fā)其技術(shù),以通過(guò)增材制造實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度和低重量復(fù)合零件的批量生產(chǎn)。這家初創(chuàng)公司實(shí)際上在2020年8月底獲得了4,850萬(wàn)美元的資金。即使復(fù)合材料通?;谔祭w維增強(qiáng)的熱塑性塑料,F(xiàn)ortify的復(fù)合材料也基于添加到光聚合物中的其他添加劑。此外,Additive Composite和Add North還致力于開(kāi)發(fā)用碳化硼增強(qiáng)的尼龍長(zhǎng)絲,是繼鉆石之后市場(chǎng)上最堅(jiān)硬的材料之一??傮w而言,我們注意到2020年該領(lǐng)域的許多發(fā)展。
最后但并非最不重要的一點(diǎn)是,金屬增材制造仍然是一個(gè)正在增長(zhǎng)的市場(chǎng),預(yù)計(jì)到2020年將達(dá)到10億美元,并預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年中每年以超過(guò)27%的速度增長(zhǎng)。鑒于AM粉末的獨(dú)特要求,針對(duì)粉末及其最終供應(yīng)鏈的AM專用市場(chǎng)正在不斷發(fā)展。確實(shí),粉末制造工藝對(duì)于AM工藝而言仍然相當(dāng)小巧且昂貴,但是對(duì)于金屬3D打印的工業(yè)化和認(rèn)證零件的制造而言,這是必不可少的。AM粉末需要滿足有關(guān)形態(tài),純度和粒度分布的特定要求。此外,對(duì)環(huán)境的影響據(jù)估計(jì),金屬增材制造的數(shù)量比傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法要大得多,因此,如果組織和制造商想要實(shí)現(xiàn)這種材料的可持續(xù)發(fā)展,就需要在未來(lái)幾年中制定有關(guān)該技術(shù)的負(fù)責(zé)任戰(zhàn)略。
在這個(gè)領(lǐng)域,初創(chuàng)公司6K(最初是麻省理工學(xué)院的一個(gè)研究項(xiàng)目)正在致力于開(kāi)發(fā)高性能金屬粉末。他們正在制造合金粉末,這些粉末真正是球形的,沒(méi)有孔隙和小球,并且具有更好的流動(dòng)性。這些粉末將在許多工業(yè)領(lǐng)域得到應(yīng)用,例如航空航天,石油和天然氣,渦輪葉片等。此外,山特維克(Sandvik)的鈦粉末已經(jīng)通過(guò)了醫(yī)療器械認(rèn)證,并且AM市場(chǎng)中對(duì)鋁粉末的需求正在大幅增長(zhǎng)。根據(jù)Equispheres贊助的一份報(bào)告,到2023年,這一需求將增長(zhǎng)到6.95億美元以上,這意味著CAGR為36.5%。最后,有趣的發(fā)展是Aerosint的多材料工藝打印兩種不同金屬的復(fù)雜零件。他們創(chuàng)造的最復(fù)雜的零件是用不銹鋼和銅合金制成的。
NO5. 行業(yè)對(duì)技術(shù)的采用正在發(fā)生變化
到2020年,采用該技術(shù)的趨勢(shì)非常令人興奮。在醫(yī)療,航空航天甚至汽車等領(lǐng)域,應(yīng)用程序已經(jīng)發(fā)展了幾年,并且在3Dnatives上進(jìn)行了詳盡介紹。但是,石油,天然氣,建筑和電子等行業(yè)的AM整合速度較慢。到2020年,后三個(gè)行業(yè)的新應(yīng)用蓬勃發(fā)展。
隨著機(jī)器人3D打印機(jī)的推出,今年加速了建筑行業(yè)的發(fā)展。丹麥制造商COBOD在德國(guó)Wallhausen展示了一個(gè)帶有3D打印墻的三層住宅建筑項(xiàng)目。這座建筑面積為380平方米,將成為世界上第一座商業(yè)公寓。另一方面,ICON已為其Lavacrete專有材料開(kāi)發(fā)了龍門式建筑3D打印機(jī)。此外,在與NASA的最新項(xiàng)目中,該公司認(rèn)為其解決方案非常適合月球和離地建造。該公司今年獲得了3500萬(wàn)美元的融資。說(shuō)到太空探索,相對(duì)論空間,該公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一款完全3D打印的發(fā)動(dòng)機(jī)火箭,也獲得了5億美元的投資。最新一輪融資還表明3D打印技術(shù)在征服太空方面具有未來(lái)。相對(duì)論的長(zhǎng)期愿景是升級(jí)人類在地球上的工業(yè)基礎(chǔ)并在火星上建立一個(gè)。目前,它計(jì)劃在2021年初將其第一枚火箭送入軌道。
在石油和天然氣中出現(xiàn)了越來(lái)越多的應(yīng)用。實(shí)際上,在橡樹(shù)嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室,研究人員正在建造第一個(gè)3D打印核反應(yīng)堆。實(shí)驗(yàn)室希望在2023年啟用該類型的第一座核反應(yīng)堆,這將使核能部門生產(chǎn)更先進(jìn)和可持續(xù)的能源系統(tǒng)。最后,由于微米和納米級(jí)增材制造方法,電子行業(yè)也在發(fā)生變化。像Voltera這樣的初創(chuàng)企業(yè)正在展示3D打印的好處,即可以比傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法設(shè)計(jì)更小,更精細(xì),更精確的組件!
來(lái)源:3dnatives
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