從20世紀(jì)80年代開始，3D打印已經(jīng)走過了漫長(zhǎng)的道路，短暫進(jìn)入消費(fèi)領(lǐng)域，促進(jìn)了其在十年前期的發(fā)展。現(xiàn)在，似乎大量生產(chǎn)采用增材制造（AM）技術(shù)即將到來，因?yàn)樵S多公司都推出了批量3D打印的方法。
為了了解AM空間將如何在2019年發(fā)生變化，engineering.com得到了該領(lǐng)域幾位專家的反饋，包括那些將在2019年突破現(xiàn)場(chǎng)的新創(chuàng)業(yè)公司。
大量生產(chǎn)
業(yè)界強(qiáng)烈意識(shí)到批量生產(chǎn)是3D打印的下一個(gè)重大事件，HP公司3D打印和數(shù)字制造總裁Christoph Schell似乎對(duì)這種嗡嗡聲有了信心。
“2019年將是增材制造從原型制造轉(zhuǎn)向汽車行業(yè)全面生產(chǎn)的一年，”謝爾說。“在全面生產(chǎn)方面，3D打印使汽車行業(yè)能夠更快地進(jìn)行創(chuàng)新，利用靈活制造，重塑供應(yīng)鏈，創(chuàng)造新市場(chǎng)，并以前所未有的新方式生產(chǎn)新零件。”
當(dāng)然，惠普的目標(biāo)是通過Multi Jet Fusion（MJF）和metal Jet 3D打印技術(shù)在這一發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，這兩種技術(shù)都是為大批量生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的。該公司已經(jīng)看到寶馬利用MJF創(chuàng)造了第一百萬個(gè)3D打印部件，這是BMW i8敞篷跑車的導(dǎo)軌。寶馬能夠在24小時(shí)內(nèi)3D打印多達(dá)100個(gè)這樣的部件。
除了可以縮短產(chǎn)品上市時(shí)間和降低成本之外，3D打印的批量生產(chǎn)還伴隨著制造供應(yīng)鏈的發(fā)展。“在2019年，由于機(jī)器學(xué)習(xí)和3D打印的整合，我們將看到實(shí)時(shí)供應(yīng)鏈可追溯性的增加，”HP公司高級(jí)研究員兼3D打印首席技術(shù)專家Paul Benning表示。人工智能為工程師和設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)提供了監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)3D打印部件的能力，以確定其在整個(gè)生命周期內(nèi)的表現(xiàn)。使用唯一的序列號(hào)唯一地釘住每個(gè)零件的能力將改善這些零件的設(shè)計(jì)配置。“
新材料
雖然惠普可能是大規(guī)模生產(chǎn)3D打印領(lǐng)域最知名的產(chǎn)品之一，但Evolve Additive和Origin等新興初創(chuàng)公司正在使用他們自己的專有技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模塑料零件的3D打印。在我們各自對(duì)公司的采訪中，他們的技術(shù)得到了更深入的介紹，但值得注意的是材料對(duì)Origin獨(dú)特的3D打印過程有多么重要。
該創(chuàng)業(yè)公司的技術(shù)不依賴于氧氣來進(jìn)行3D打印光聚合物材料，而是將該工藝開放到更廣泛的材料，如聚烯烴。通過開放式材料API，Origin相信更多的材料制造商將能夠開發(fā)出與公司流程相關(guān)的塑料。
Origin的首席執(zhí)行官兼創(chuàng)始人Chris Prucha對(duì)未來一年的預(yù)測(cè)表示，“2019將帶來添加劑材料空間的大規(guī)模轉(zhuǎn)變-特別是在光聚合物，真正開放的系統(tǒng)，甚至材料空間的并購方面。我們不僅會(huì)看到光聚合物的成本降至與SLS和FDM熱塑性塑料競(jìng)爭(zhēng)的水平，而且最新的光聚合物的機(jī)械性能將超過最好的尼龍SLS印刷部件。我們還將繼續(xù)看到越來越多的研發(fā)資金被大型材料和化學(xué)公司用于為我們的開放平臺(tái)制定新材料，這些材料允許全新的材料化學(xué)品進(jìn)入市場(chǎng)，客戶可以控制自己的命運(yùn)。”
Prucha強(qiáng)調(diào)了這樣一個(gè)事實(shí)，即材料開發(fā)的這些變化將使我們更接近添加劑大規(guī)模生產(chǎn)，最終開辟更多的應(yīng)用，例如大規(guī)模生產(chǎn)汽車零件和消費(fèi)品。
Prucha可能指的材料公司包括世界上最大的化學(xué)品公司巴斯夫，該公司最近在該領(lǐng)域做出了一系列舉措。除了與Origin合作，巴斯夫還對(duì)3D打印軟件開發(fā)商和服務(wù)提供商Materialise進(jìn)行了大量投資。
在其自身的2019年預(yù)測(cè)中，Materialise回應(yīng)了Prucha關(guān)于塑料的觀察。Giovanni Vleminckx是該公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)的材料專家，在Materialise報(bào)告中解釋說，“3D打印的新材料尚未生產(chǎn)，因?yàn)樗鼈儫o法在商用機(jī)器上加工?，F(xiàn)在，大型材料供應(yīng)商正表示他們?cè)敢獠⑼苿?dòng)3D打印技術(shù)的發(fā)展。這導(dǎo)致3D打印塑料穩(wěn)步快速增長(zhǎng)。“
大量金屬3D打??？
許多公司都把目光投向大規(guī)模金屬制造業(yè)。大多數(shù)致力于實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的公司，包括惠普，已經(jīng)開發(fā)出用于大規(guī)模印刷部件的粘合劑噴射平臺(tái)。另一方面，位于波士頓的數(shù)字合金（Digital Alloys）采用了一種全新的方法來融合稱為焦耳印刷（Joule Printing）的金屬零件。
該創(chuàng)業(yè)公司的首席執(zhí)行官Duncan McCallum表示，到2019年底，這些新的粘合劑噴射系統(tǒng)以及焦耳印刷機(jī)將最終落入客戶手中。但是，每種技術(shù)類型都有自己的一組應(yīng)用程序。
“使用粘合劑噴射，您可以打印的部件有厚度限制，通常為一厘米或兩厘米。如果你比那更厚，你就無法獲得高質(zhì)量，全強(qiáng)度的金屬零件。它傾向于用于小于棒球左右的部分。有很多這樣的部分。對(duì)于這部分市場(chǎng)，我認(rèn)為它具有良好的相關(guān)性，“麥卡勒姆說。“我們的世界是更大的部分。我們不競(jìng)爭(zhēng)。我們[競(jìng)爭(zhēng)]機(jī)加工的鈦零件，工具等。“
雖然他沒有內(nèi)部知識(shí)，但McCallum預(yù)計(jì)2020年將粘合劑噴射用于生產(chǎn)應(yīng)用，而Joule Printing將在2019年與Digital Alloys早期采用者一起用于生產(chǎn)應(yīng)用。
至于粉末床熔合，麥卡勒姆并不認(rèn)為它在生產(chǎn)中具有廣泛的適用性。“這太復(fù)雜太貴了，所以我不認(rèn)為粉末床融合的采用率會(huì)出現(xiàn)變化，”他說。
我們必須看看這些預(yù)測(cè)是如何發(fā)展的。由于該行業(yè)不存在于真空中，因此很難說外部力量將如何影響3D打印技術(shù)的發(fā)展。例如，股市處于一條脆弱的道路上，全球力量，經(jīng)濟(jì)甚至氣候的變化可能會(huì)影響風(fēng)的方式。
