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经历了2013年的蓬勃火热和2014年的股价大挫,全球3d打印市场的主要玩家近两年进入了订单和融资回暖的轨道。2月21日,在上海举行的tct亚洲3d打印、增材制造展览会(tct asia 2019)期间,全球最大3d打印公司大中华区总经理安志杰(michael agam)告诉澎湃新闻,与2013年纸上谈兵的火热不同,3d打印眼下的这一波发展基础更为坚实。

“2013年到2015年,大家的反应更多是‘3d打印很酷,那我们买台打印机吧’,但是缺乏坚实的理解和应用。如今的用户仍待了解如何用3d打印技术来解决问题和满足需求。”

“今年的展会充分反映了中国市场的变化,企业不再炫技,而是推介‘真正的应用’。中国市场虽然在采用率和适应性上和欧美仍有差距,但这一差距正在被快速弥合。”安志杰说道。

不过,他也注意到3d打印技术进入中国市场时,会面临着一些独特的挑战。中国是个成熟的制造业大国,客户对产业的每一环都十分熟悉,因此关注所谓的“总拥有成本”(tco),即考量在一定时间范围内获得某项设备相关联的所有直接成本和间接成本。相比起来,欧洲企业更多地将成本视为有得有失的动态平衡。

针对敏感于总拥有成本的中国客户,stratasys将部分打印材料的成本降低了70%。

此外,中国市场面临的另一大主要挑战是知识的缺乏。中国虽然在传统制造业累积了大量经验和人才,但目前紧缺3d打印方面的工程师队伍。

“stratasys在努力地帮助提升行业内的知识水平,中国政府也很支持。今年3月份,stratasys将在四川大学匹兹堡学院为学生开授3d打印课程并提供认证。” 安志杰说道。

越复杂,越灵活

与传统的切削加工“做减法”不同,3d打印(增材制造)逆其道而行,通过逐层增加材料的方式制造三维实体物件,具有快速成型、高度灵活、节约成本的优势。它并不在乎几何图形有多复杂,相反,越复杂的结构可能由于镂空越多,用料越少、成本更低,这与传统生产恰恰相反。

在此次tct展会上,stratasys面向其f123系列3d打印机推出fdm tpu 92a弹性体材料。这是一种高弹的热塑性聚氨酯,肖氏硬度值为92,具有良好的柔韧性和拉伸性以及耐磨性和抗撕裂性。打印出来的弹性体部件可拉长至原来的5倍,而与其水平最接近的竞品仅能拉长至原来的3.5倍。

fdm tpu 92a弹性体材料打印模型

该材料还采用了独特的可溶性支撑,部件制作完成后,可以溶去支撑结构,并且整个打印过程无需人工介入,大幅降低时间与人工成本,最终实现单部件总成本远低于市场上的竞品。

安志杰介绍道,用户借此可以高效、精确地构建各种大型部件和含悬臂结构、空腔结构和复杂几何体的部件,设计小巧、简单的形状,并制造介于二者之间的部件。典型应用包括柔性软管、导管、进气管、密封件、防护罩和减震器等。

打开消费市场

自由度是3d打印最显著的优势之一,3d打印应用因此最早在原型设计上推广开来,也给一些客户留下了“只能打印玩具”的印象。

事实上,尽管3d打印目前最大的应用领域仍是原型制作,缩短从设计、验证到推向市场的供应链,但在终端生产上的应用已经起步,尤其是对低产量、高价值的零部件而言。典型的案例包括知名化妆品商家的限量版包装等。

安志杰认为:“3d打印技术正在打开消费市场,这也是我对中国市场的观察。虽有挑战,但这是行业发展的大方向。”

stratasys此次推出了立体像素级3d打印解决方案,允许用户在cad范围以外对设计进行立体像素级别的控制。grabcad voxel print 提供了一种全新的“设计到制造”架构,而 j750 3d打印机通过控制每个体素的材料配比、颜色值、肖氏硬度等,从而实现彩色3d打印产品的逼真外观,呈现出渐变色、木质纹理等特殊效果和不同材料特性的样件。

立体像素级3d打印模型

立体像素级打印结合此前stratasys此前开发的一种全透明打印材料,能打印出一种彩绘浮雕般的炫丽效果。安志杰介绍道,去年stratasys就与某知名汽车制造商联合推出了定制化汽车零件,运用到类似的元素。

车主能够对部分汽车零部件进行菜单式选择,3d打印公司完成订单后返回到汽车经销商处,让车主实现在一定程度上自己决定爱车的外观。

“这是stratasys首次接触b2c的商业模式,直接打印用户接触到的终端零件。这可以启发许多的行业,比如让客户定制自己的厨房等。”

这会在很大程度上影响制造业的发展。随着新产品设计迭代的速度变快,消费者的兴趣瞬息万变,不断寻找新的事物。汽车厂商的模型从以前的平均5年一换升级到了平均2年一换,这也是3d打印在汽车工业蓬勃发展的重要原因。

stratasys大中华区总经理安志杰(michael agam)

安志杰还透露stratasys正在研发的金属3d打印机是一款“革命性的产品”,总体成本将比市场上现有的同类产品降低5至10倍,而打印速度提升5至10被。30年前,stratasys的创始人申请并获得了fdm(fused deposition modeling,熔融沉积成型)技术专利,迄今为止这仍是3d打印最核心的技术之一。而借助金属3d打印,stratasys期待能在汽车、航空甚至医疗领域实现一部分定制化、轻量化和复杂零件的小批量生产。这款产品预计最早将于2020年初上市。

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