摘要 近年來,增材制造技術(shù)更新速度極快,在精度、速度以及材料等方面不斷取得新突破,在最初的原型技術(shù)的基礎(chǔ)上也衍生出不少新方法與工藝,振奮人心;而市場方面,在經(jīng)歷了一系列波折之后慢慢趨于平...
近年來,增材制造技術(shù)更新速度極快,在精度、速度以及材料等方面不斷取得新突破,在最初的原型技術(shù)的基礎(chǔ)上也衍生出不少新方法與工藝,振奮人心;而市場方面,在經(jīng)歷了一系列波折之后慢慢趨于平穩(wěn)狀態(tài),而且伴隨著技術(shù)的不斷更新,未來市場前景可期;在應(yīng)用領(lǐng)域,雖然目前還存在難以規(guī)模化的問題,但其在國防航空等領(lǐng)域的關(guān)鍵作用卻是不可替代的。相信隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,未來增材制造更為成熟之后,必將引發(fā)新一代的“世界科技大革命”!高端技術(shù)層出不窮 全面應(yīng)用仍存問題
今年,我們看到了不少新的3D打印技術(shù)問世,預(yù)示著3D打印不可估量的未來前景。然而這一切實(shí)際上只是一個(gè)雛形,其未來的發(fā)展還需要市場和應(yīng)用的雙重考驗(yàn),然而這并不是一個(gè)簡單的過程。
得力于激光工業(yè)的快速發(fā)展,3D打印行領(lǐng)域也推出了不少全新工藝。正如最近爆出的荷蘭特倫特大學(xué)研發(fā)的“金屬液滴沉積打印技術(shù)”;中國成都真火科技研制出“等離子束3D打印工藝”;還有Materialise專家徐天驊在“2015中國3D打印在線展會(huì)”同期所提到的德國公司Nanoscribe GmbH開發(fā)的“雙光子聚合微米級3D打印”以及臺(tái)灣工業(yè)技術(shù)研究院研發(fā)的可調(diào)控金屬微觀結(jié)構(gòu)的“激光光學(xué)引擎”等。他們代表著增材制造的未來,也代表著人類制造業(yè)的未來!
然而,我們對此不應(yīng)過于樂觀,因?yàn)檫@些技術(shù)還只是“雛形乍現(xiàn)”。
增材制造發(fā)展至今,更多的只是人們對其未來所編織的美好愿景,而不是對現(xiàn)實(shí)情況的認(rèn)知。這些從眾多的行業(yè)新聞中我們大都可以感受到,無論從全球角度還是國內(nèi)應(yīng)用的角度來看都是如此。
12月5日最新消息,美國專家對軍方的增材制造技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)分析,他們發(fā)現(xiàn)雖然軍方在全力推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)在軍備武器上的使用,但是他們對于增材制造的軍用裝備零件卻難以進(jìn)行檢驗(yàn)認(rèn)證,因?yàn)檫@些部件并不能在某些特殊性能上滿足軍用裝備的需要,而且還存在許多問題多年來都未能克服,如果強(qiáng)加應(yīng)用則會(huì)導(dǎo)致各種難以預(yù)測后果。軍方還強(qiáng)調(diào),即使這些軍備部件可以應(yīng)用,也會(huì)引來一系列編碼泄露所產(chǎn)生的法律問題。所以,在應(yīng)用問題上仍然是一個(gè)長期的趨勢,而不是一個(gè)短期的結(jié)果。
雖然目前情況如此,但我們也不能妄自菲薄,因?yàn)樵霾募夹g(shù)總體趨勢仍是一片向好的。正如最近華工激光在西安航天發(fā)動(dòng)機(jī)廠激光增材制造技術(shù)中心鼓舞人心的研發(fā)成果,他們最新交付的“3D打印航天發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪泵離心輪”已正式通過審批,并投入使用,這反映了我國增材制造技術(shù)應(yīng)用規(guī)模雖然不大,卻能夠在國家航空航天等項(xiàng)目中起到關(guān)鍵的作用,其未來有望大量投入使用。
而同樣在國產(chǎn)大飛機(jī)和導(dǎo)彈領(lǐng)域,增材制造的未來前景也不可小覷。最近當(dāng)選中科院院士的“中國3D打印帶頭人”王華明教授研制的金屬構(gòu)件激光熔融沉積增材制造技術(shù)自2005年以來已在殲-15、運(yùn)-20、殲-11B、殲-31和東風(fēng)XX等3種導(dǎo)彈、遙感24等2種衛(wèi)星、FWS13等3種航空發(fā)動(dòng)機(jī)等重點(diǎn)型號發(fā)揮出關(guān)鍵作用。這雖是增材制造技術(shù)在關(guān)鍵裝備上的一次偉大嘗試,但卻為我國增材制造未來能夠獲得全面應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
市場更迭不斷 行業(yè)或?qū)?ldquo;改朝換代”
據(jù)最新行業(yè)分析數(shù)據(jù)顯示:2014年,全球3D打印市場規(guī)模為41億美元,包括軟件、設(shè)備、材料和服務(wù),其中打印設(shè)備占46.5%,包括個(gè)人和工業(yè)。工業(yè)應(yīng)用主要在美國、日本和德國,美國市場占有率為40%。美國工業(yè)級的3D打印機(jī)銷售在汽車和機(jī)器人行業(yè)的銷售中占三分之一,到2020年這一比較將達(dá)到42%。 2017年,美國將是全球最大的3D打印市場,占全球銷售總額的42%,美國和歐洲將主導(dǎo)金屬3D打印市場,中國繼續(xù)以原型機(jī)和消費(fèi)者市場為主。
從競爭的角度來看,3D行業(yè)的主導(dǎo)經(jīng)營者是3DSystems和Stratasys。通過收購,3DSystems和Stratasys成為全球最大的兩家3D打印巨頭,業(yè)務(wù)覆蓋整個(gè)3D打印產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)銷售值計(jì)算,2014年兩家的占比是34%?,F(xiàn)在,中國的3D打印市場仍處于發(fā)展初期,3D打印的核心組件和材料仍需從海外進(jìn)口。中國的3D打印市場規(guī)模近46.5億美元,到2018年,市場規(guī)模的平均增長將達(dá)到40%,數(shù)額200億人民幣。
但最近,整個(gè)行業(yè)出現(xiàn)了一些新的氣象:科技巨頭惠普進(jìn)行了公司分拆計(jì)劃,分拆后的另一家公司將會(huì)帶著其最新研發(fā)的MJF(多射流熔融3D打印技術(shù))進(jìn)入3D打印市場,準(zhǔn)備與3Dsystems和Stratasys一較高下;日本的工業(yè)巨頭東芝最近也披露研發(fā)了最新的工業(yè)級3D打印技術(shù),而且還特別向公眾推出了最新的兩款產(chǎn)品,而且他們宣稱打印速度可達(dá)目前增材制造速度的10倍以上,這也足以與惠普相較;在惠普、東芝之后,曾經(jīng)一直主導(dǎo)世界電腦和軟件產(chǎn)業(yè)的巨頭蘋果公司和軟件巨頭微軟也都相繼宣稱將踏足3D打印產(chǎn)業(yè)。
相比這些巨頭的產(chǎn)業(yè)背景,運(yùn)營資金和客戶鏈等方面,3Dsystems和Stratasys遠(yuǎn)不能和他們相提并論,而且最近這兩家公司也都出現(xiàn)了一些經(jīng)營問題:作為3D打印領(lǐng)域的兩大行業(yè)巨頭,Stratasys和3D Systems公司上季度的收入都有所下降。這昭示出一絲前景黯淡的意味。2012年到2014年生機(jī)勃勃的景象,似乎已成為一去不復(fù)返的歷史塵埃。
正如奧本海默公司分析師霍爾登 路易斯所說的那樣:“兩家大公司一直在不斷投資,自以為會(huì)保持線性增長。現(xiàn)在他們失去了這種勢頭,猛然發(fā)現(xiàn)自己的攤子鋪得太大了。”所以,目前這兩大巨頭的地位岌岌可危,如果再不采取行動(dòng)的話,曾經(jīng)的“艷陽”或?qū)⒊蔀槲羧盏?ldquo;余暉”!
結(jié)語:總之,增材制造無論從技術(shù)還是市場看,都處在發(fā)展的初期的階段,未來仍需要時(shí)間去磨礪,其前景雖無限美好卻又充滿荊棘。也許正如業(yè)內(nèi)分析人士所說:“從長遠(yuǎn)來看,這些機(jī)器擁有光明的前景,增材制造可以實(shí)現(xiàn)很多減材制造做不到的事情。隨著時(shí)間的推移,它們會(huì)被廣泛采用的。不過,這還需要付出巨大的努力。”