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雖然過去幾年里3D打印甚囂塵上,但并未取代傳統注塑生產或其它任何傳統制造工藝。
然而,這并不意味著3D打印會消失。事實上,這一市場仍然在瘋狂增長,并發掘更多新的應用領域,包括塑料行業。
有些業內人士仍然相信,3D打印最終可能替代注塑生產。
塑料行業對3D打印的興趣可能處于新高狀態,美國SPE舉辦的Antec 2016年會上有20多篇論文討論了這一話題。但在美國大眾傳媒,3D打印的高峰出現在五年前。
Wohlers咨詢公司是3D打印的全球頭牌專業咨詢公司,公司高級咨詢師Tim Caffrey說:"2011年時,關于這一話題討論相當熱烈"。
3D打印也稱"添加制造",目前來說并為達到人們的高期望值。美國有些上市的3D打印機企業的股價下跌厲害,有些公司則已經關門歇業。
根據Wohlers咨詢公司的2016年報告,2015年3D打印行業增長了25.9%,總值達51.65億美元。這一增幅較前三年32%到35%的增長率略有下降。
關于3D打印最熱烈的討論在于消費品市場。幾年前,美國家裝零售巨頭家得寶(Home Depot)曾計劃銷售家用3D打印機,但這一市場還沒有真正出現。2015年銷售的3D打印機中,只有19%是售價在5000美元以下的臺式機。
但市場仍然在迅速增長,每個月都會出現新技術和新公司。惠普現在已經生產3D打印機,該公司本月發布了Jet Fusion打印機。其它大公司包括寶麗萊、美泰、東芝、聯想、佳能和米其林等都計劃加入惠普行列,當然市場上還有其它目前已經進入3D打印的公司。
取代注塑業?
有沒有哪項技術會挑戰注塑?Caffrey的回答中規中矩 -- -- "可能有"。
他說,惠普的Jet Fusion可能在今年第4季度正式上市,"能否與注塑制造競爭,還拭目以待。需要投入重金,但這是一項很有前景的技術"。
目前,注塑法在制造大批量、復雜程度低的零件方面有相當大的優勢,3D打印的優勢則在于小批量、復雜程度高的零件。
兩者將展開激烈競爭的兩大領域包括:1)量大、復雜程度高;或者2)量少、復雜程度低。要進入這兩大領域,3D打印需要在可靠性、重復性、準確性、速度和成本方面做相當大的改進。他說:"要進入量大、復雜程度高的領域,3D打印需要顯著提高速度。要進入量少、復雜程度低的領域,3D打印需要顯著降低成本"。
不過,Caffrey仍然敦促制造商更好地利用3D打印的獨特優勢。
需要強調的一點是,如果用3D打印復制注塑零件,目前無法在成本上競爭。行業設計師應審核應用,尋找注塑無法制造的復雜零件,對于3D打印來說可能才有意義。
Caffrey說:"添加制造獲勝的唯一方法是專注于專門為添加制造設計的零件。"
另一方觀點
Todd Grimm是肯塔基州埃杰伍德T.A. Grimm咨詢公司的總裁,他稱自己是3D打印的懷疑者。他已經進入該領域16年,是市場的頂尖權威,他稱3D打印是"有活力的、激動人心的行業"。
Grimm說:"我堅決相信我們已經進入了3D打印的創新時代,會有令人激動的發現"。
但他提醒制造企業,目前在幕后正在進行許多研究開發,只是不像2011年到2013年那樣報道得比較多。"現在競爭的關鍵是利用3D打印做什么,這些你們不會知道,因為媒體沒有報道"。
Grimm預測,塑料材料的重大進步會被用于3D打印,他提到一些大型公司如陶氏化學、巴斯夫、帝斯曼和沙特基礎實業等,都在致力于研發幕后的新技術。
他說:"如果能開發出新材料,而傳統熱塑工藝無法處理這種材料,添加制造起步的機會就到了。"
他還預測目前2D打印市場的專業公司如惠普、佳能、理光、愛普生、富士和施樂將來可能占得先機。
Grimm說:"他們有資源、知識和銷售渠道,以最好地使用技術"。Grimm同意Caffrey的觀點,制造業需要為3D打印進行專門的產品設計。
"只有專門為添加制造而設計,才能獲得3D打印工藝的最大價值,而不是為了注塑工藝而進行設計,然后進行修改,用于添加制造"。
資質和培訓不足
Chris Krampitz是Underwriters實驗室創新和策略開發部門負責人,他談到了幾個問題,這些問題可能影響希望將3D打印零件商用化的制造企業。
一是3D打印機追求加工數量少的產品。如果批量少到只有一個,如何證明產品的質量和性能呢?這是個大問題,特別是在3D打印機主打的醫療和航天領域,這些領域政府介入較深,OEM的規定和文件也比較繁雜。
與其它制造類型一樣,3D打印機也面臨缺乏合格技術工人的問題。
Krampitz說:"我們需要教給人們新技能,添加制造培訓缺乏可能是增長面臨的主要風險。"
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