無論是試驗、原型或者是生產最終產品,制造商們都在以前所未有的速度進入3D打印領域。越來越多的領先制造企業正在使用3D打印技術。
據知名研究機構Lux Research的預測,接下來的十年里,全球3D打印市場的容量將會翻兩番,達到120億美元的水平,其中70億將屬于3D打印產品。越來越多的企業將不再僅僅滿足于在實驗和產品原型中使用3D打印技術,而是進一步將3D打印應用擴展到最終產品制造領域。
事實上,Lux Research預計到2025年,制造業在3D打印市場中的份額將會翻兩番,達到46%。(其它的份額則主要被3D打印機和耗材銷售占據。)
近日,普華永道(PWC)對超過100家領先的制造企業進行了調查。結果發現,這些頂級公司中,有三分之二已經使用了3D打印技術,應用范圍從實驗到原型,甚至用于制造最初產品等不一而足。
不過在實際制造應用中,3D打印仍然占很小的比例,一些公司主要用它來制造傳統方法無法完成的產品;還有些公司則用3D打印技術直接制造最終產品和零部件。在接受調查的制造商中,上述兩類公司所占的比例還只有3%和1%。其他的公司還主要是在產品設計開發階段使用3D打印技術。(請見下圖)
截止目前,使用3D打印最深入、范圍最廣的主要生產企業是福特汽車公司。在福特密歇根州Dearborn Heights的工廠里,14臺不同型號的工業級3D打印機每年要打印20萬件零部件。這還只是福特5個3D原型制作中心中的一個,福特在美國總共有3家這樣的3D打印中心。
福特公司從上世紀80年代起就開始使用3D打印技術——1988年,全球3D打印歷史上生產出的第三臺3D打印機就是被福特公司買走的。
福特公司第50萬個3D打印汽車零部件是一個野馬汽車發動機蓋的原型。雖然到目前為止,福特汽車一直主要使用塑料材料打印產品原型,但該公司也正在制定自己的3D打印戰略,計劃在未來嘗試使用金屬直接打印最終產品或零部件
福特員工在清理3D打印出來的零部件
一般情況下,在原型設計,甚至將來在最終產品的制造方面使用3D打印技術,都會為制造商節省大量時間和金錢。 因為3D打印是一種生長式的“增材制造”技術,其原料是根據需要逐步添加進去的,生產多少,使用多少,理論上講,幾乎不會造成原料的浪費。這是與以切削為主的傳統制造方法(有人稱之為減材制造)的一個很大的不同。在實踐中,使3D打印制造最終產品時,生產材料的廢棄率甚至能夠從90%降到10%。
就目前而言,3D打印的普及仍然有一些比較大的障礙——成本高、打印作業費時、而且在一個單一的打印作業中,材料不能混用。不過就技術趨勢而言,3D打印技術的方向還是用于直接制造最終產品。
普華永道在其調查指出,越來越多新涌現出來的中端3D打印機具備了以前更高端的系統使用的功能,而且隨著3D打印領域的許多關鍵專利正在接近到期,這將促進更多的3D打印制造商進行技術創新。
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