未来十年3D打印的机遇与挑战

最新资讯 / 2023-03-09 16:49:54 3d打印模型 3d打印建模 3d打印复模 3d打印开模 3d打印模型手板

3D打印的未来是什么。2022年意味着3D打印行业的第一个十年已经结束，我们期待着第二个十年。


像任何尖端技术一样，3D打印也曾遭受“泡沫”的质疑，但现在这项技术已经用行动证明了自己的价值。而3D打印在未来会有哪些机遇和挑战？一起来看看吧。


面临的机遇：


1. 走向规模化生产。


未来十年，3D打印将不再仅仅用于定制产品或高附加值产品，而是将覆盖从概念模型到批量生产和售后备件的整个产品生存周期。特别是，最终零部件的批量生产将有助于3D打印在未来10年确立其作为制造技术的地位。


如果说3D打印目前对支撑和加强供应链有明显帮助，那么未来它在总制造量中所占的份额将越来越大，成为制造业中主要的大规模制造技术。无论是在航空航天、工业设备、交通运输、消费电子、医疗等领域，3D打印都将得到更广泛的应用，各种潜在应用将成为实际应用。


2. 自身的迭代更新。


将加快3D打印研发，更好地满足实际生产需求。其中，机器将变得更加多样化，使自由形式制造成为可能。所有这些都可以在极少或无需人工参与的情况下进行打印。随着新的3D打印合金、聚合物和混合/超材料的出现，材料组合将扩大。


3. 加速走向数字化。


除了设备和材料的进步，3D打印将依靠改进的软件来真正实现数字化生产。同时，结合人工智能，机器学习将实现自主制造，改善整个3D打印工作的流程，更智能，生产力也将得到提高。


4. 资本将改变格局。


展望下一个十年，3D打印行业将迎来整合期，格局肯定会彻底改变。大量资本正在涌入这个行业，将会有一系列的并购，这将引发一波收购、投资和IPO的浪潮。与此同时，一些“传统”制造企业将“借壳”进入3D打印领域并发挥作用。


在接下来的十年里，资本也可能会从押注于技术转向专注于扎根于实际生产场景中的应用。


5. 可持续的分布式制造。


3D打印将通过轻量化、本地化以减少碳足迹、降低能耗和废物，以及向植物材料过渡，在扭转全球变暖方面发挥关键作用，真正帮助实现可持续发展和循环经济。此外，3D打印将能够通过本地化和分布式制造形成新的供应链解决方案。未来，更多的行业将在3D打印的帮助下转向数字化仓储和零部件的按需生产。



面对挑战：


3D打印的未来是走向批量生产，这需要解决三个关键问题：“价格”、“速度”和“质量”。


价格


一个很大的挑战是成本。所面临的挑战是在保持质量承诺的同时，降低整个价值链中每个零件的成本。如果不能降低成本，就没有竞争优势，也就不可能真正走向可持续的大规模生产。


3D打印材料是3D打印技术发展的重要基础，材料的突破是重中之重。不仅材料的单向成本控制，有效的回收利用对降低规模印刷的生产成本也至关重要。


速度


大规模生产需要效率，也就是需要克服3D打印速度的限制。这可能是各大厂商要解决的最大困境。不仅需要解决设备本身的运行速度，还需要思考如何实现自动化和可靠生产。也可以理解为生产需要过程自动化。


这里需要将3D打印硬件和软件有效衔接，通过软件智能控制3D打印的不同阶段，通过人工智能启动操作和监控打印，然后通过自动过滤和清洗系统获得最终的零件。将3D打印的生产过程数字化、自动化，是解决目前速度慢的有效途径。


质量


如果想让3D打印的零部件达到批量生产的质量，目前还缺乏生产过程的标准化。这主要是因为与大多数传统制造技术不同，3D打印有许多工艺变量，工艺、材料和几何形状之间存在高度耦合关系。传统的工艺开发和优化范式已经不能适应3D打印高度复杂的工艺特点。这也导致了3D打印行业仍然面临的一系列挑战：耗时的工艺开发和优化，打印过程控制困难，质量一致性低，性能不可预测。


可以参考的解决方案是一方面开发语义，提供通用的算法工具，使我们能够采取语义输入，并定义生产流程、参数和设计。另一个是人工智能（AI）软件的使用，该软件从设备中收集关键过程数据，并使用AI来分析这些数据。


在大规模生产中，生产的质量和可靠性是关键。如何在平衡打印质量、保证成功率的同时，提高打印速度、降低生产成本，是行业参与者需要共同努力解决的问题。为了实现这一目标，我们还需要在未来10年里做出几次努力，以尽快在制造业实现3D打印的C位置梦想。

雷盟领航

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