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3D打印新聞
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金屬增材制造的現(xiàn)狀與發(fā)展前景

金屬增材制造(也就是金屬3D打印)這幾年熱度不減,但熱歸熱,真正用起來(lái)的企業(yè)有多少?做得好的又有多少?今天我們就不繞圈子,直接說(shuō)說(shuō)它的現(xiàn)實(shí)處境、瓶頸,以及它到底還能往哪里走。

一、熱度不低,落地卻沒(méi)想象中快
過(guò)去五年,全球金屬3D打印市場(chǎng)一直保持雙位數(shù)增長(zhǎng)。數(shù)據(jù)顯示,2023年全球金屬增材制造市場(chǎng)規(guī)模約為 47億美元,預(yù)計(jì)到2028年將突破 110億美元(來(lái)源:Wohlers Report 2024)。但行業(yè)里的話我們得聽(tīng)明白:這不代表企業(yè)都賺到錢了,很多是“資本熱、行業(yè)冷”。

現(xiàn)在用金屬增材制造的,主要集中在幾個(gè)行業(yè):

行業(yè) 使用現(xiàn)狀
航空航天 用得最早,做結(jié)構(gòu)件減重,合金定制,需求剛性
醫(yī)療 骨科植入物、齒科支架,已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化
高端制造 渦輪、噴嘴等復(fù)雜件,有剛需但對(duì)工藝挑剔
模具制造 修復(fù)+局部冷卻結(jié)構(gòu),有試點(diǎn)但批量少

也就是說(shuō),現(xiàn)在不是技術(shù)沒(méi)人用,而是用的人多半還在摸索、驗(yàn)證階段,真正形成大規(guī)模生產(chǎn)閉環(huán)的企業(yè)不多。

二、技術(shù)很“強(qiáng)”,但商業(yè)模型還不成熟
我們不妨從幾個(gè)維度看:
設(shè)備成本:一臺(tái)金屬PBF(粉末床熔融)設(shè)備動(dòng)輒幾百萬(wàn),國(guó)產(chǎn)也得七八十萬(wàn)起步,很多中小企業(yè)連試的機(jī)會(huì)都沒(méi)有。
材料成本:鈦合金粉末比塊材貴了3~4倍,高溫合金粉末甚至還要靠進(jìn)口,價(jià)格不透明、穩(wěn)定性也差。
人才缺口:不僅要懂打印設(shè)備,還得會(huì)金屬材料、熱處理、后加工。一個(gè)人得當(dāng)三個(gè)人用。

這些問(wèn)題的疊加,導(dǎo)致很多企業(yè)最后發(fā)現(xiàn),除非是航空級(jí)需求,做不出性價(jià)比。

三、拐點(diǎn)來(lái)了?看幾個(gè)新趨勢(shì)
雖然問(wèn)題不少,但這個(gè)行業(yè)沒(méi)停,反而開始進(jìn)入“從實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)線”的關(guān)鍵階段。以下幾個(gè)動(dòng)向值得關(guān)注:

1)國(guó)產(chǎn)設(shè)備的性能開始接近進(jìn)口品牌
以前說(shuō)到EOS、SLM Solutions,大家都覺(jué)得是天花板。但現(xiàn)在不少國(guó)產(chǎn)廠商(比如華曙、云耀深維、鉑力特)已經(jīng)能提供穩(wěn)定的多激光系統(tǒng),部分型號(hào)甚至在航空、航天領(lǐng)域開始供貨。
2024年華曙發(fā)布的FS721M系統(tǒng),支持4激光并行打印,成型效率提升40%以上。
云耀深維也已推出支持智能閉環(huán)控制系統(tǒng)的打印設(shè)備,在鋁合金打印中表現(xiàn)穩(wěn)定,專攻高精度結(jié)構(gòu)件制造。
這說(shuō)明:技術(shù)差距在縮小,價(jià)格空間在擴(kuò)大。

2)打印材料國(guó)產(chǎn)化比例正在提升
以前依賴進(jìn)口,現(xiàn)在以有研粉末、東方鈦業(yè)等為代表的粉末企業(yè)已經(jīng)能自產(chǎn)高性能鈦合金、鎳基高溫合金等主流材料,性能在逐步逼近進(jìn)口水平,價(jià)格卻下降了約20%~30%。
一旦材料穩(wěn)定、成本下降,整個(gè)行業(yè)的門檻就會(huì)往下走一大截。
金屬增材制造

3)應(yīng)用正在“從復(fù)雜到簡(jiǎn)單”轉(zhuǎn)變
以前大家喜歡用金屬3D打印做“別人做不了的零件”,但現(xiàn)在反過(guò)來(lái),越來(lái)越多企業(yè)拿它來(lái)做“傳統(tǒng)工藝太麻煩的小批量零件”。這背后的邏輯是:定制化+柔性生產(chǎn)。

比如:
工業(yè)刀具廠用金屬3D打印一次打10把不同型號(hào);
壓鑄廠用3D打印做內(nèi)部冷卻水路的模芯,一次性成型,不用后加工;
汽車零部件試產(chǎn)環(huán)節(jié),用3D打印替代CNC小批量驗(yàn)證件。
這些都是過(guò)去想都不敢想的場(chǎng)景。

四、發(fā)展瓶頸仍在,但“方向已明”
雖然市場(chǎng)在往前走,但目前行業(yè)仍有幾道“坎”:

 
瓶頸 說(shuō)明
后處理工序復(fù)雜 打印完還要熱處理、支撐去除、表面拋光,流程長(zhǎng)
質(zhì)量一致性難以控制 尤其是多激光設(shè)備,不同區(qū)域精度差異明顯
缺乏標(biāo)準(zhǔn) 打印參數(shù)、質(zhì)量認(rèn)證體系不統(tǒng)一

解決這些問(wèn)題,不是某家設(shè)備商的事,而是整條產(chǎn)業(yè)鏈的事。未來(lái)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵,不是設(shè)備參數(shù),而是:全流程打通能力。

金屬增材制造已經(jīng)過(guò)了靠“概念”講故事的階段,接下來(lái)看的,是誰(shuí)能把它用得穩(wěn)、控得住、算得清。
從設(shè)備到粉末,從軟件到工藝包,再到實(shí)際工程落地,這個(gè)行業(yè)未來(lái)拼的是系統(tǒng)集成能力。像云耀深維這種從設(shè)備研發(fā)切入,但又逐步打通應(yīng)用、材料工藝和服務(wù)閉環(huán)的企業(yè),反而更有可能成為新一代中堅(jiān)力量。

 

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