Formnext 作為全球增材制造行業(yè)的標(biāo)桿性展會(huì)，每 年展會(huì)都會(huì)得到來(lái)自行業(yè)和企業(yè)的共同關(guān)注。2020 年的展會(huì)因全球新冠肺炎疫情移至線上舉行。2021 年 展會(huì)如期在線下得以舉辦，吸引了36 個(gè)國(guó)家的600 多 家參展商參加。展會(huì)上，企業(yè)展出的各類(lèi)設(shè)備引人關(guān)注， 更為重要的是大家對(duì)增材制造行業(yè)未來(lái)趨勢(shì)的看法。無(wú) 論是設(shè)備還是材料，豐富多樣的產(chǎn)品類(lèi)別體現(xiàn)了增材制 造行業(yè)正迎來(lái)新的變化。

　　趨勢(shì)一：疫情大流行推動(dòng)行業(yè)快速發(fā)展

　　盡管新冠肺炎疫情給設(shè)備供應(yīng)商和零部件生產(chǎn)商帶來(lái) 了挑戰(zhàn)，迫使供應(yīng)鏈成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。惠普Multi Jet Fusion 業(yè)務(wù)全球負(fù)責(zé)人兼總經(jīng)理Guayente Sanmartin 指 出，疫情引發(fā)的供應(yīng)鏈問(wèn)題逐漸讓OEM 廠商認(rèn)識(shí)到實(shí)現(xiàn) 3D 打印制造的可能性，這一認(rèn)識(shí)正推動(dòng)企業(yè)利用增材制造 的優(yōu)勢(shì)確保供應(yīng)鏈的穩(wěn)定流暢。

　　Stratasys 公司CEO Yoav Zeif 表示，以前銷(xiāo)售主要與 工程師進(jìn)行對(duì)話，而現(xiàn)在他們更多的是與企業(yè)高管在一起， 讓他們首先看到增材制造的商業(yè)案例，其次才展示技術(shù)優(yōu) 勢(shì)。位于世界各地的制造合作伙伴可以利用3D 打印制造備 件、配件或任何需要的產(chǎn)品。不可否認(rèn)的是，增材制造既 是一種永久提供替換零件的方法，又是一種測(cè)試新產(chǎn)品、 提供升級(jí)的有效途徑。

　　趨勢(shì)二：數(shù)字化是進(jìn)步的隱藏部分

　　2021 年展會(huì)上，最引人注目的進(jìn)步莫過(guò)于增材制造越 來(lái)越受到廠商們的青睞，并兌現(xiàn)客戶數(shù)字制造技術(shù)的承諾。 阿博格Freeformer 系統(tǒng)使用的是與注塑機(jī)相同的顆粒料， 成功實(shí)現(xiàn)了3D 打印制造零件。該公司展示了能夠?qū)崿F(xiàn)更高 溫度的Freeformer 300-3X 模型，使其能夠在更高溫度下 打印聚合物。

　　事實(shí)上，增材制造利用了豐富獨(dú)特的數(shù)字零件設(shè)計(jì)功 能，就像它可以提供有關(guān)零件的大量數(shù)字一樣。Oechsler 公司在其展位上展示了設(shè)計(jì)引擎軟件，一種專(zhuān)門(mén)用于處理晶 格的設(shè)計(jì)工具。增材制造允許自由采用晶格作為幾何形式的 輕量化、冷卻和可調(diào)彈簧張力來(lái)代替填充。設(shè)計(jì)引擎軟件允許零件設(shè)計(jì)師在不同的晶格類(lèi)型中進(jìn)行選擇，控制晶格的單 元尺寸和支柱厚度，以便在零件內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)力關(guān)系。

　　趨勢(shì)三：后處理走向數(shù)字化、自動(dòng)化

　　“即使增材制造成為一種更廣泛接受的生產(chǎn)技術(shù)， 沒(méi)有人直接從打印機(jī)購(gòu)買(mǎi)零件?！苯饘?D 打印機(jī)供應(yīng)商 AddUp 副首席執(zhí)行官Julien Marcilly 指出。通過(guò)對(duì)后處理 進(jìn)行可追溯性，意味著在生產(chǎn)線上需要更少的破壞性測(cè)試 和其他控制，整體簡(jiǎn)化零件的鑒定過(guò)程。

　　后處理的數(shù)字化可以讓制造商收集有關(guān)零件的關(guān)鍵數(shù) 據(jù)，為新零件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)提供有用信息。3D 打印部件的 創(chuàng)建已經(jīng)著眼于增材制造設(shè)計(jì)及預(yù)期功能，但通過(guò)數(shù)字反 饋循環(huán)，后處理也可以為開(kāi)發(fā)提供信息。

　　在某些情況下，自動(dòng)化后處理不僅使增材制造更有生產(chǎn)力，而且更安全。設(shè)備供應(yīng)商Solukon 展示了用于中大 型粉末床熔融部件的除粉系統(tǒng)，可以清除高達(dá)1 米零件上的 粉末。此外，完全封閉的自動(dòng)化系統(tǒng)，可保護(hù)人員免于接觸 具有潛在危險(xiǎn)的金屬粉末。

　　趨勢(shì)四：消費(fèi)者選擇的變化即將到來(lái)

　　隨著零件生產(chǎn)增材制造的到來(lái)，人們最先想到的可能是 醫(yī)療植入物或航空航天。但Formnext 2021 展會(huì)所呈現(xiàn)的 是，消費(fèi)品很可能是最受3D 打印改造的產(chǎn)品領(lǐng)域。ExOne 和GKN 兩者展示了由3D 打印組件支持的緊湊型音頻揚(yáng)聲器 系統(tǒng)。巴斯夫展示了多個(gè)正在進(jìn)行中的鞋類(lèi)項(xiàng)目，一個(gè)旨在 通過(guò)循環(huán)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模型更好地利用資源，另一個(gè)旨在實(shí)現(xiàn)大 規(guī)模定制鞋類(lèi)的承諾。

　　晶格設(shè)計(jì)能力在自行車(chē)鞍座中也得到了充分展現(xiàn)，在 整個(gè)3D 打印形式中實(shí)現(xiàn)了柔軟度和剛度的微調(diào)。Nexa3D 展示的Arcimoto FUV 暗示了3D 打印將如何使電動(dòng)汽車(chē)面 向更窄的市場(chǎng)，而不是與汽車(chē)制造相關(guān)的傳統(tǒng)市場(chǎng)。值得 注意的是，Nexa3D 還首次推出了桌面級(jí)樹(shù)脂基3D 打印機(jī) XiP，它同樣適用于工業(yè)和家庭用戶，或者說(shuō)其本身就是一 種消費(fèi)品。

　　趨勢(shì)五：復(fù)合材料成為行業(yè)焦點(diǎn)

　　在Formnext 2021 展會(huì)上，專(zhuān)門(mén)用于生產(chǎn)增強(qiáng)復(fù)合材料 的機(jī)器值得注意。MarkForged 公司長(zhǎng)期以來(lái)一直專(zhuān)注于連 續(xù)纖維增強(qiáng)設(shè)備上。在展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，該公司展示了一臺(tái)工業(yè)級(jí) 復(fù)合材料打印設(shè)備。其FX20 的構(gòu)建體積是臺(tái)式機(jī)尺寸的五 倍，不僅適用于大型零件而且適用于小批量零件生產(chǎn)。

　　Anisoprint 公司的ProM IS 500 機(jī)器乍一看類(lèi)似于 CNC 機(jī)床。實(shí)際上，10 伺服軸機(jī)器精確控制聚合物沉積和 連續(xù)纖維放置，制造輕質(zhì)聚合物復(fù)合材料硬件，以取代原本 可能由鋁或鋼加工的零件。未來(lái)，增材制造將為復(fù)合材料制 造提供強(qiáng)大推動(dòng)力，以至于可以將其視為增材制造應(yīng)用的一 個(gè)單獨(dú)廣泛材料領(lǐng)域，即除聚合物和金屬材料之外的第三種 選擇。

　　趨勢(shì)六：多材料3D 打印的新選項(xiàng)

　　然而，在同一印刷品中結(jié)合不同材料的機(jī)會(huì)可能還有第 四種選擇。雖然多材料3D 打印的問(wèn)世已經(jīng)有一段時(shí)間了， 但在Formnext 2021 上還是能看到用于完成多材料打印的各 種新穎和不尋常的技術(shù)。

　　一家提供定向能量沉積解決方案的公司，展示了由各種 類(lèi)型的金屬制成的3D 打印部件。該公司的沉積頭支持在一 次打印中使用多達(dá)四種不同的線材，兼容粉末。公司展臺(tái)上 的各種部件都展示了這種能力，例如帶有銅紋的不銹鋼鉆體 可以更好地控制溫度，以及由不銹鋼印刷并在磨損點(diǎn)增加了 鉻鎳鐵合金的渦輪葉片。多材料定向能量沉積技術(shù)為行業(yè)帶 來(lái)了新的制造可能性和維修機(jī)會(huì)，損壞的零件可以重新組裝 而不是直接報(bào)廢。

　　多材料3D 打印不僅限于金屬材料。Lithoz 展示的混 合材料結(jié)合了金屬和陶瓷的多材料印刷品。該公司基于光 刻工藝填充樹(shù)脂實(shí)現(xiàn)，構(gòu)建平臺(tái)可以在構(gòu)建過(guò)程中在兩種 材料之間移動(dòng)，以產(chǎn)生不同材料的梯度或部分。只要兩者 可以在相似的溫度下燒結(jié)，這些不同的材料就可以在最終 部件中兼容。

　　趨勢(shì)七：機(jī)器滿足尺寸需求

　　從Formnext 2021 展會(huì)上透露的另一個(gè)重要趨勢(shì)是， 機(jī)器正變得越來(lái)越大。更大的構(gòu)建量可能是增材設(shè)備用戶 提出的最廣泛、最一致和最基本需求。大行程不僅對(duì)于較 大的零件很重要，而且因?yàn)閷?duì)于某些增材工藝（包括金屬 粉末床和聚合物數(shù)字光加工），能量源的速度與嵌套零件 的自由度相結(jié)合意味著構(gòu)建尺寸直接轉(zhuǎn)換到生產(chǎn)力，大尺 寸也意味著高效生產(chǎn)。

　　趨勢(shì)八：更高的溫度提高材料選擇

　　隱藏在其他主題中的另一個(gè)主題是聚合物打印設(shè)備的 更高溫度。正如3D 打印機(jī)制造商談?wù)摯蠓鏅C(jī)器時(shí)的那 樣，他們通常將其描述為不僅“更大”而且“更熱”。也 就是說(shuō)，機(jī)器打印范圍的擴(kuò)大不僅體現(xiàn)在腔室大小或行程 方面的不斷增加，而且在它們可以有效工作的材料范圍方 面也在增加。

　　像PEEK、Ultem 這樣的聚合物材料需要更高溫度的 打印設(shè)備。為聚合物3D 打印機(jī)設(shè)計(jì)更高溫度容量的舉措 與增材制造用戶的材料選擇自由度直接相關(guān)。

　　趨勢(shì)九：供應(yīng)商越來(lái)越多地成為生產(chǎn)商

　　雖然在其他制造業(yè)中，資本設(shè)備供應(yīng)商的參與可能會(huì) 降級(jí)為銷(xiāo)售和服務(wù)。但在增材制造中，供應(yīng)商越來(lái)越多地 成為零部件生產(chǎn)商。一方面，許多面向生產(chǎn)的3D 打印機(jī) 公司正在進(jìn)入部件生產(chǎn)的行列。例如，Stratasys 公司展臺(tái) 上展出的H350 SAF 同時(shí)包括了通過(guò)該平臺(tái)生產(chǎn)的35 個(gè)零件。在展會(huì)的其他地方，Aconity3D 展示了AconityScan 系統(tǒng)的一個(gè)組件，該系統(tǒng)由該公司使用Equispheres 的激 光粉末床融合平臺(tái)制成鋁粉。

　　越來(lái)越多的技術(shù)供應(yīng)商正在為外部客戶生產(chǎn)零件，就 像AddUp 一樣。該公司是法孚和米其林的合資企業(yè)，憑 借2018 年對(duì)BeAM 公司的收購(gòu)，現(xiàn)在可以向客戶提供了 激光粉末床融合設(shè)備以及定向能量沉積技術(shù)。

　　趨勢(shì)十：Formnext 將來(lái)到北美

　　最后，F(xiàn)ormnext USA將于2025年在芝加哥首次亮相。 主辦方將發(fā)布日期提前三年是對(duì)營(yíng)銷(xiāo)工業(yè)設(shè)備固有的投資 和規(guī)劃的認(rèn)可。隨著Formnext 越來(lái)越多地成為IMTS 和 增材制造會(huì)議和博覽會(huì)的一部分，負(fù)責(zé)Formnext USA 的 三個(gè)組織將從2022 年開(kāi)始合作。

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