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南极熊:洞悉中国3D打印行业发展趋势

2020年TCT 亚洲3D打印展已经顺利闭幕,南极熊也基本完成了本次展会的报道工作,对数十家合作企业进行了直播、小视频、图文等不同形式的报道。在疫情期间,让广大熊友以更加直观的形式来观看TCT展会。

在此,南极熊也来做一个总结,分享我们在此次展会上的所观所感,说实话,今年的TCT现场的情况已经超出了南极熊本来的预期,来的都是3D打印真爱粉。

因为新冠肺炎疫情的影响,本该在2月份举办的TCT展会被推迟到了7月,虽然各个3D打印企业或多或少都受到了一定的影响,但仍然没有阻挡厂商们的热情,大家都憋着一股劲,等着在这里释放。

那么,今年这场特殊的TCT展会上,有哪些明显的特点,从这些细微的变化中我们能否洞悉3D打印行业的发展趋势?下面是南极熊本次观展的感受。

1. “大”“多”“好”“省”

从2017年的TCT展会开始,工业级厂商就明显成为了TCT展会的主角,展馆的中部位置几乎被工业级厂商所占据。他们的展位很大、设备也越来越大,这是最直观的一个感受。同时“大”也是工业级厂商的一个主要发展方向,以SLM金属3D打印机为例,150mm尺寸的设备目前主要用于齿科,250mm尺寸的设备是当前的主流尺寸,但正在向400-500mm尺寸迁移,现场我们已经能看到1000mm尺寸金属机的身影。而激光熔覆类的设备甚至可以打印4-5m尺寸的金属件。

“多”激光器成为新的方向,为了制造大成型尺寸的设备,多激光器成为了潮流。在本届展会上,双激光器、四激光器成为了选配甚至标配。汉邦科技、华曙高科、永年激光、鑫精合、易加三维等设备厂商均展示了多激光、大尺寸的金属解决方案,篇幅原因这里只列举几个。

△汉邦科技发布超大尺寸金属3D打印机HBD-1000,成型尺寸达600×600×1000mm,配备四激光器

△华曙高科发布超大成型尺寸金属增材制造系统FS621M,成型缸尺寸为620*620*1100mm(含成型基板厚度),可以选配1000w单激光或4×500w激光器,目前FS621M在航空航天行业已实现7台设备列装

△永年激光4激光器 Φ1000*800mm超大型SLM 金属3D打印机,目前已经在客户处装机

此外,SLA工业机也朝着同样的方向发展,600mm尺寸的设备显然已经无法满足市场的新需求,经常需要拼接打印怎么行?

△联泰在这次展会上展出了2.1m 尺寸的SLA设备,配备三激光扫描,可以一体化的打印整个汽车中控面板。

△中瑞科技展出的iSLA1900D光固化3D打印设备,最大成型尺寸达到1.9m

在南极熊看来,厂商把机器做大,并不是为了大而大,而是市场需求导向,虽然大机器出货的数量还不如小机器,但是并不能因此而忽略了大尺寸的市场需求。在南极熊今年的《2020年3D打印行业趋势分析》直播中,我们也列举了《Wohlers Report》的数据,近3年来,金属3D打印机的平均售价从40.7万美元上升到46.7万美元,也就是意味着大尺寸的金属机出货量正在增加。

这里的“好”是指3D打印技术的水平越来越好了,我们从表面上看到了设备越来越大,激光器越来越多,但背后却是厂商不断投入研发攻关的结果。硬件的组装调试、软件的配合开发、工艺的不断摸索这些都是背后需要付出的努力。而并不是把平台改大,把外壳改大这么简单。

随着3D打印厂商对硬件、软件、材料、工艺的理解越来越深,对于金属成型微观层面的把控也越来越细腻,对于检测、认证的重视程度越来越高,3D打印金属件的的性能已经毋庸置疑,铂力特、鑫精合、飞而康、倍丰激光等厂商的3D打印金属零部件已经在火箭、卫星、飞机上被使用。在齿科、模具、医疗、汽车、散热器等领域也在不断的被市场认可和采用。

△铂力特3D打印的航空发动机中央齿轮传动壳体

“省”字代表了成本的降低,任何一项新技术,刚刚出来的时候都是成本高、用量少,比如当年的大哥大手机。而随着技术的不断成熟、产量的提高、原材料成本的下降,新技术的成本也会大幅下降,进入更多客户的可承受范围,甚至对原有技术产生变革性的替代。

在成本及其敏感、市场化程度较高的行业,比如手板、齿科领域,近几年3D打印设备、材料、服务的价格大幅下降,齿科金属3D打印从百万级别降低到40万元上下,手板的3D打印服务价格更是降幅达到90%。3D打印已经逐步从“不敢用”“用不起”过渡到“用得起”“放心用”“小批量用”。鑫精合总经理李广生在展会上表示:“我觉得3000个以下的金属件生产都比较适合我们这个行业。”

△黑格科技批量3D打印高精度牙模

2. “丰富”“最终用途”

第二部分,我们想从材料层面来看看行业的变化,材料的种类越来越“丰富”,而且客户正在从“看型”过渡到“直接用”。因此,材料性能在现阶段越来越重要。我们在Kexcelled展台看到了大量高性能的FDM线材,比如PA6(尼龙)、PEEK(聚醚醚酮)、PEI(聚醚酰亚胺)、PPSU(聚亚苯基砜树脂)、PA+GF(尼龙+碳纤)。只有FDM 3D打印的专业用户,才会理解这些材料的性能及选用。

此外,eSUN易生与德国雷孚斯(LEHVOSS)在本次展会上联名发布了一款3D打印线材新品——ePA6-CF碳纤维增强尼龙。科思创和Polymaker联合发布了3D打印面料,利用3D打印的方式来制造面料,可以用于3D打印运动鞋面等。

△Kexcelled展台的高性能FDM 线材

△科思创和Polymaker联合发布的3D打印面料

除了线材,颗粒料的直接打印也是一个趋势,因为颗粒料省掉了拉丝环节,一次成本更低,特别适合于大直径、高流速的打印挤出机。在酷鹰机器人的展台上,我们看到高性能的复合材料颗粒料PETG、ABS-GF、ASA-GF、PC-GF等。

△酷鹰机器人高性能3D打印颗粒料,大型复合材料模具解决方案在赛车、航空航天等领域的应用成果

在金属粉末材料方面,继钛合金、不锈钢、模具钢等粉末流行之后,铝合金、高温合金等粉末登上舞台,而铜合金、钨合金、高熵合金、贵金属、镁合金、钽、钼、铌等也崭露头角。

随着金属粉末用量的上升,批次稳定性也显得尤为重要,中航迈特携新一代在航空航天领域应用超过10吨级以上的重点粉末(高温合金、钛合金)亮相。威拉里则重点展示了铝合金、高熵合金、模具钢等粉末材料。宁波尚材展示了多款钛基材料,唐山威豪带来了镁合金粉末及打印的医疗植入体。

3. “智能化”“批量生产”“专用机”

得益于人工智能技术的发展,3D打印也变得越来越“智能化”,在普利生与巴斯夫的签约仪式上,我们看到了普利生的牙齿模型云打印方案,其中已经融入了智能化的生产理念,包括无人3D打印工厂、云端自动抓取模型排版(机器自动找活儿干)、自动取件、批量后处理等,而且普利生将自己的光固化3D打印机定位为齿科专用3D打印机,该解决方案目前已经在隐形牙套生产商时代天使应用。

△普利生的牙齿模型云打印方案

展会上,德国3D打印设备商EOS与3D定制眼镜框研发商伯睿琦光学、工业级增材制造设备销售商恒尚科技,三者建立合作,意在打造国际先进 3 D 打印定制眼镜产业战略合作示范中心,充分调动各自资源,围绕高分子材料先进激光增材制造装备3D打印定制眼镜技术支持及市场宣传方面开展长期深入的合作。据称,短短的几个月内,伯睿琦光学已经生产了 30000 多副眼镜,并在极短的交货时间内送达客户手中。

闪铸针对珠宝、精密铸造生产等领域生产痛点而生的WaxJet 400。尺寸更大精度更高,304x218x160mm的打印体积,可以平铺和重叠放置多个模型,每层厚度为0.016mm,可打印表面平滑、高精细度的可铸造蜡模,用于珠宝首饰的批量化生产。

△闪铸科技的首饰蜡模专用3D打印机和广告字专用3D打印机

4. 填补国内空白

随着国内3D打印行业的不断发展,国内产业链上下游的供应商也在不断的出现,弥补国内在这些产品方面的空白市场。比如,菲镭泰克推出的可定制3D打印动态聚焦振镜。

赛纳展出的国产桌面级彩色多材料3D打印机,采用赛纳自主研发的WJP直喷式3D打印技术为基础,结合各种医疗应用场景、不同专科需求,解决医疗3D打印不会用、用不起等痛点问题。

Sailner D451  Pro  桌面型 彩色多材料3D打印机

西空智造在TCT上推出了一款国产的激光增材过程监控系统,主要包含粉末床在线监控模块和熔池在线监控模块两部分,主要针对激光粉末床熔融工艺的两个关键工艺节点进行监控,即铺粉过程和熔池。

但是,从一些技术的发展情况来看,有不少国外已经发展应用得很好的3D打印技术,在这个展会上却难以找到中国本土公司(虽然可能不少大学研究所有涉及,但未能商业化)。例如:喷射粘结类型的金属3D打印技术、超高速冷喷涂金属3D打印技术、连续碳纤维(非短纤)3D打印技术、3D打印零件全自动后处理技术、超高速光固化3D打印技术等等。

另外,在应用的深度和广度上,在一些领域与国外先进的仍然有差距。

总结

以上就是南极熊参观本届2020 TCT的一些感受,在一定程度上洞悉了国内3D打印行业的发展趋势。南极熊将一如既往的看好3D打印行业的未来,继续为全行业的发展助力。

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