在電腦上用設計軟件畫(huà)好模型、轉換成可打印文件，一鍵喚醒3D打印機的噴槍?zhuān)隳芾盟芰?、光敏?shù)脂抑或金屬一層一層地堆疊出實(shí)物。這不只是用微波爐大小的桌面級3D打印機制作玩具或模型的場(chǎng)景，工業(yè)巨頭們已開(kāi)始嘗試利用工業(yè)級3D打印設備直接生產(chǎn)**終使用的零部件。

但在3D打印行業(yè)從業(yè)者及分析師眼里，這項“**性”技術(shù)的價(jià)值及其對傳統生產(chǎn)流程和觀(guān)念的“破壞性”還遠沒(méi)有發(fā)揮到***?！霸谟?D打印做出**終零部件這件事上，才剛剛開(kāi)了個(gè)頭?！比蛳喈敶?D打印機生產(chǎn)商Stratasys公司亞太及日本地區總裁Omer Krieger在近日的采訪(fǎng)中對記者稱(chēng)，目**D打印的應用市場(chǎng)正從設計環(huán)節的原型制作上升到定制化工具的生產(chǎn)制造階段，但要實(shí)現用該技術(shù)批量生產(chǎn)**終零部件尚有一段距離。

根據安永（EY）去年對全球范圍內900家公司的調研報告，只有8%的企業(yè)將3D打印納入公司戰略高度，16%的企業(yè)認為該技術(shù)很重要，但仍在評估其重要性。被稱(chēng)為顛覆性技術(shù)的3D打印已誕生30年，其普及為什么沒(méi)有想象中快？“3D打印機這樣的產(chǎn)品，我一直覺(jué)得在產(chǎn)品認識上還存在一些挑戰?！監mer Krieger認為，3D打印不會(huì )大規模取代傳統制造業(yè)。要實(shí)現直接打印零件，除了技術(shù)和材料性能提升之外，傳統生產(chǎn)觀(guān)念的革新也需要一定時(shí)間。如何讓市場(chǎng)更愿意利用3D打??？在**，Stratasys選擇給打印材料降價(jià)。

以定制化為優(yōu)勢的增材制造不會(huì )替代傳統制造業(yè)

與傳統的切削加工“做減法”不同，3D打?。ㄔ霾闹圃欤┠嫫涞蓝?，通過(guò)逐層增加材料的方式制造三維實(shí)體物件。無(wú)需切割、鉆孔或后續機械加工，3D打印具有快速成型、高度靈活、節約成本的優(yōu)勢。它并不在乎幾何圖形有多復雜，相反，越復雜的結構可能由于鏤空越多，用料越少、成本更低，這與傳統生產(chǎn)恰恰相反。

3D打印應用的發(fā)展路徑可分為三個(gè)階段，原型制作-工裝夾具的制造-打印**終零部件，層層推進(jìn)。目前，相當大的應用領(lǐng)域仍然是原型制作，也就是借助3D打印縮短產(chǎn)品設計循環(huán)，加速推向市場(chǎng)。Stratasys認為，目前市場(chǎng)正處于第一階段向第二階段過(guò)渡的拐點(diǎn)，**終零件生產(chǎn)開(kāi)始起步。到2019年前后，3D打印在**終零件生產(chǎn)的應用將超過(guò)工具制作的應用。

三個(gè)應用階段

設計過(guò)程中的快速原型制作

在第三階段，**終零部件對材料韌度、表面光滑度和美觀(guān)性的要求及打印技術(shù)的要求都更高。目**D打印所使用材料的功能性讓這項技術(shù)距離**終零件批量生產(chǎn)還有一定差距，比如還無(wú)法滿(mǎn)足車(chē)輛量產(chǎn)在高溫、抗沖擊等方面的要求。3D打印行業(yè)面前的挑戰是，提高材料和軟硬件性能，以確保打印更加精確、可靠和可重復。

“我們經(jīng)常說(shuō)3D打印是一種具有破壞性的技術(shù)，但其實(shí)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域，人們并不是很喜歡這種破壞性很強的新事物?！監mer Krieger稱(chēng)，要將新的生產(chǎn)方式引入傳統生產(chǎn)過(guò)程，首先要跨越觀(guān)念上的障礙。自工業(yè)**開(kāi)始，人們的關(guān)注點(diǎn)一直是靠不斷提高產(chǎn)量來(lái)降低成本，但3D打印完全相反。增材制造的優(yōu)勢在于低產(chǎn)量的定制和按需生產(chǎn)，因此它不會(huì )替代以大規模生產(chǎn)為特征的傳統制造業(yè)。

Stratasys目前相當看好的四個(gè)垂直市場(chǎng)，分別是航空航天、汽車(chē)、消費電子和醫療保養，均是存在大量定制化需求的行業(yè)領(lǐng)域。比如要打印的牙齒或骨骼，每個(gè)病人都有***的需求。近期，Stratasys成為空客的供應商，為其生產(chǎn)A350型號飛機的零部件。這一定單量很小，只做36個(gè)零部件。由于每架飛機上可能只需一個(gè)或幾個(gè)零部件，沒(méi)必要再進(jìn)行大批量生產(chǎn)。

正在測試小批量3D打印大型零件可行性的福特汽車(chē)公司也認為，現階段3D打印還無(wú)法承擔大規模的汽車(chē)零部件制造，但對于那些成交量較低的定制化訂單或者賽車(chē)制造，這無(wú)疑是更優(yōu)越的制造方式。

東航利用ULTEM 9085 航空認證材料打印的飛機駕駛艙“電子飛行數據包”支架完成后處理裝機使用

“3D打印在航空航天和汽車(chē)行業(yè)的增速可能會(huì )是相當快的?！監mer Krieger預測說(shuō)。此前，NASA已使用Stratasys的3D打印機制造結構復雜、堅固耐用的火星探測車(chē)部件。德國太空計劃也打算采用其3D打印技術(shù)制造火星探索機器人TransRoPorter的原型，用于火星極端環(huán)境模擬測試。

應用于正畸模型、牙冠和牙橋模型、手術(shù)導板

**市場(chǎng)對3D打印的接受度仍處于初期

除了打印設備本身的運營(yíng)維護費用之外，3D打印材料高昂的價(jià)格，一直是阻礙該技術(shù)普及的重要原因。在美國，3D打印技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始逐漸從原型制造過(guò)渡到定制化工具的生產(chǎn)制造，相比于美國等成熟市場(chǎng)，3D打印在**的應用滯后，仍大量停留在概念性的原型設計階段，用戶(hù)對于打印材料的價(jià)格敏感性也就更高。

為此，Stratasys決定在明年年中向**市場(chǎng)推出兩款定制材料，比現有的同類(lèi)材料價(jià)格降低50%，以滿(mǎn)足巨大的概念性原型制作需求。今年12月，該公司該將對部分材料進(jìn)行調價(jià)?！?D打印在**的接受度仍處在前期，降價(jià)就是促進(jìn)用戶(hù)在研發(fā)和概念原型打印上更多用到3D打印技術(shù)?！盨tratasys大中華區總經(jīng)理翟蓮子對澎湃新聞稱(chēng)。

“3D打印技術(shù)在**生產(chǎn)制造行業(yè)的滲透率確實(shí)還遠不如美國?！監mer Krieger稱(chēng)，3D技術(shù)的應用一直都是循序漸進(jìn)小步走的趨勢，在美國和德國都是這樣過(guò)來(lái)的，在**也應該是差不多的節奏。**市場(chǎng)的優(yōu)勢在于，一旦某項新技術(shù)被采用，復制速度會(huì )非?？?。

30年前，Stratasys的創(chuàng )始人申請并獲得了FDM（Fused Deposition Modeling，熔融沉積成型）技術(shù)**，迄今為止這仍是3D打印相當**的技術(shù)。但Omer Krieger認為，3D打印要想切實(shí)改變整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)流程、為更多企業(yè)所接受，單靠一家之力遠遠不夠。3D打印行業(yè)不是幾家公司的零和博弈，必須形成合力擴大應用場(chǎng)景。

機器人與3D打印的結合

“比如去年我們和西門(mén)子一起合作開(kāi)發(fā)了Stratasys Robotic Composite 3D Demonstrator概念機。傳統的3D打印機都是垂直打印或者水平打印，但這臺機器可以做到360度全自動(dòng)打印，適合形狀更復雜、要求質(zhì)量更輕、強度更高的產(chǎn)品?！監mer Krieger說(shuō)，這種汲各家之所長(cháng)誕生的全新打印方式，就是為了讓航空航天或汽車(chē)行業(yè)的***更多看到3D打印的技術(shù)價(jià)值所在。

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 編輯：深圳市恒制科技有限公司