2022 年预测：用于金属零件系列生产的 3D 打印

是时候凝视茶叶并想象 3D 打印的光明未来了。在本文中，我们将重点关注激光粉末床融合 (LPBF)、电子束熔化 (EBM)、结合金属挤出 (BME)、粘合剂喷射和其他金属打印技术的预测、趋势和发展。特别是，我们将考虑用于金属零件系列生产的增材制造的演变，这将成为即将于 3 月 1 日至 3 日举行的2022 年增材制造战略的主题。

总体而言，系列生产细分市场近年来增长非常迅速。我们已经看到了来自BASF和Markforged等公司的低成本解决方案，其中 BME 零件可以替代工业环境中的一些传统组件。尽管它们的成本可能很低，但这些机器及其后处理设备也可以由数以万计的小作坊实施。公司如激光熔化创新和一个键金属也意味着价值工程 LBPF 打印机的价格可能接近 10 万美元，而不是 100 万美元，这也将使市场变得更大。大多数炒作都围绕着粘合剂喷射的到来，这可能带来规模经济。更大、更昂贵的 LPBF 机器已经变得庞大，多激光器从 4 光束变为 12 光束。

总的来说，我预计会有更多的中国企业进入西方市场，进行更多的整合，并更加关注整个流程链。我预计来年的市场增长也会强劲。软件将在 QA 和模拟游戏中发挥越来越大的作用，新材料将进入流中。新技术也将商业化以与现有技术竞争。公司和机器将更加注重垂直领域和解决方案。希望我们能得到一些系统集成商来帮助建立真正的端到端 3D 打印工厂。我们将能够第一次看到二极管激光系统和一些新技术的能力。我还希望一些新进入该领域的大公司即将进入市场。

但是，专家们怎么看呢？他们认为趋势是什么？

“[我希望] LPBF 将继续由多激光器能力和吞吐量以及最小化支持策略（软件/流程）的更智能集成提供的更高生产力的趋势。当这些与更多受过 DfAM/MfAM 培训的工程师相结合时，应用空间应该真正开放。对于这种组合而言，取得稳步进展（机器 + 数字 + 人员）对于行业的持续增长非常重要。

“有点竞争会有所帮助，看起来 Wayland 和 JEOL 急于为 EB-PBF 运动重新注入活力。提出一些令人兴奋的新软件驱动概念，这些概念将重新思考我们最初是如何到达这里的，加上从流程的角度来看更像传统制造以及更好地理解粉末在这些系统中的行为，PBF 是为充满希望的一年！”

有趣的是，John 非常关注软件和培训，以释放技术的真正潜力。另一个看好EBM（他所称的E-PBF）开放的人是Freemelt的首席科学家Ulf Alckelid。

“E-PBF 市场长期以来一直受到 GE Additive (Arcam) 一直是设备、合格工艺和材料的唯一供应商这一事实的阻碍，”Alckelid 说。“随着所有新参与者进入 E-PBF 领域（Freemelt、JEOL、Pro-Beam、ALD、Wayland Additive 和其他人），我认为我们将看到 E-PBF 技术的各个方面在未来几年内充满活力来：生产、研发、材料、粉末。我们可以一起打破所有关于 E-PBF 技术的神话和误解。”

如果 EBM 变得更加普遍，它真的意味着铜和其他困难材料的巨大飞跃，以及更多的工业采用。尽管约翰仍然完全关注 DfAM，但另一个人则不太乐观：VELO3D首席执行官本尼·布勒 (Benny Buller)。

“金属 AM 和 LPBF 的绝症克星 DfAM，希望在经过长期和宿命的斗争后，会屈服于疾病并离开。2022 年金属 AM 中阅读量最大的文章将是讣告：这里是 DfAM。安息吧，”布勒说。

请注意这里的不同观点：John 将 DfAM 视为需要克服的有利步骤，而 Benny 将其视为阻碍 AM 发展的障碍。我更站在 Benny 一边，之前说过 DfAM 有点像我们让人们在让他们吃披萨之前先学习意大利语。

“我看到 LPBF 有强劲增长的潜力，因为 OEM 从大流行中走出来，发现他们的供应链很脆弱，并且在某些领域已经破裂。由于他们寻求比其他供应商更快地提升速度，价格将因短期供应短缺而上涨，而 LPBF 自然会出现在许多利基市场取代传统技术的机会，在这些利基市场上，这在公平竞争的基础上已经有意义，但到目前为止保守主义阻碍了采用。”

我真的相信，对于很多谨慎的人来说，3D 打印现在可以有一个决定性的时刻。

Seurat的 CEO、前 Lawrence Livermore的 CEO James DeMuth 是这样看的：

“将发布更多多激光器系统，但这将导致 LPBF 的速度提高最小。我们还将看到在调整激光参数以提高质量（即更少的支持，更高的分辨率）的能力方面取得进展。但真正需要发生的是，LPBF 生产的零件的价格需要大幅下降，以与中小批量铸造和机械加工应用竞争，同时保持我们今天都习惯的 AM 的高质量和优势（和加上更多）。在不影响质量的情况下，更快的制造过程将使金属 AM 部件的大规模制造成为可能。”

我真的很欢迎 Additive 基本经济学的巨大变化。和詹姆斯一样，我对多激光能为我们带来什么持怀疑态度。

今年被 Desktop Metal收购的液压 3D 打印公司Aidro 的首席执行官 Valeria Tirelli传达了另一个充满希望的信息，这似乎是结束本文并开始 2022 年的完美方式。

“2022年将是变化的一年。在大流行的不确定性之后，人们已经准备好做新的事情并欢迎改变。现在正是时候，因为这些技术可用且可靠。AM 处于可以解决供应链问题并有助于可持续发展的技术的最前沿——用更少的材料生产，需要什么，在哪里需要——这是工业增长和负责任消费的正确方式。”

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