增材制造正在重塑八大行业格局

在任何特定的时间点都很难把握增材制造的脉搏，因为这项技术并没有被它所服务的任何一个市场、涉及的材料甚至任何特定的工艺所统一。但使用3D打印技术逐层构建零件，确实在某些领域留下了痕迹。在今年的3D打印TIPE会议上，Additive Manufacturing责任编辑STEPHANIE HENDRIXSON重点介绍了增材制造目前正在改变生产方式、时间、地点和原因的八大领域。

3D打印带来更好的医疗保健支持

医疗植入物可以说是目前3D打印最成熟的应用之一，但这项技术正在继续为医疗保健带来新的可能性。助听器、护齿器、夹板、假肢和矫形器等外部设备的供应商，正利用3D扫描技术快速设计和制造定制的、更合身、功能更完善的植入物。3D打印的医疗用品甚至开始降低医疗保健的价格，甚至在某些情况下降低了设备成本。

3D打印与3D扫描相结合，可以实现完全数字化的过程，取代安装医疗设备等手动工作。非营利性组织3DP4ME正在利用这一组合，使听力受损的人更容易获得助听器（图片来源：Microsonic Inc.）

3D打印正在推动下一波太空探索

最近的商业和太空研究任务利用3D打印生产复杂、轻便的零件。向太空发射的任何航天器或其他探测器的重量，是冲出地球大气层时必须考虑的关键因素。3D打印零件已在太空领域成功使用多年（例如毅力号火星车），并对推进太空探索正变得至关重要。

2022年发射的阿尔忒弥斯一号任务依赖于多个3D打印组件，如太空发射系统（SLS）中的pogo蓄能器组件和猎户座太空舱中使用的ESD安全部件。展望未来，增材制造可能是最适合在地球外生产工具、更换零件甚至宇航员栖息地的制造方法。

3D打印正在加速电动化

电动化正在触及许多市场，包括无人机、垂直起降飞机、滑板车，甚至自行车，但电动汽车的兴起使增材制造能够以前所未有的速度进军汽车领域。新的电动汽车初创公司和老牌汽车制造商都在向电动化的方向发展。过去几年的供应链中断使3D打印成为一个有吸引力的选择，可以让制造商实现本土化的零件生产。

PixMoving 开发了一种滑板底盘，该底盘由 3D 打印部件制成，可以轻松缩放到客户需要的任何尺寸（图片来源：PixMoving）

3D打印正在被应用于快速原型新车。随着汽车制造业使用3D打印技术的增加，增材制造也可以为更多种类的车辆制造提供选择。例如，PixMoving使用滑板式底盘，底盘由3D打印部件制成，可以轻松调整尺寸以适应所需的任何类型的电动汽车车身。

3D打印带来了新材料的可能性

难以切割或成型的材料，如陶瓷和铬镍铁合金，正通过3D打印找到更多的机会。3D打印还可以在多种意义上节约地使用材料。可以更精确地放置增强纤维，并使用稀有或昂贵的材料。

3D打印这种驾驭多材料的能力，使稀土磁性材料等高价值物质能够应用于需要的地方，从而减少浪费和成本。材料供应商还将全新的聚合物、合金和复合材料推向市场，如具有静电消散特性的树脂。在许多情况下，3D打印的聚合物或复合材料可能是节省成本或重量的更好选择。

3D打印正在使系统保持更长的使用时间

供应链中断再次刺激了增材制造公司对可能是非常旧的部件的新应用。3D打印正越来越多地用于升级系统以提高效率。增材制造能脱颖而出不一定是因为它是最便宜的选择，但它却可以是最快的选择。

与等待铸造相比，OEM厂商发现为3D打印重新设计部件更容易。上图中的零件是西门子能源公司发电机盖环的一部分，如果是青铜铸件需要一年时间。该公司重新设计了盖环，将其分块3D打印，仅用18周就生产出了完整部件。传统的替换零件对于在各种垂直领域建立增材零件的可行性也很重要。如果更换零件成功，3D打印零件在新产品中的应用就会进一步发展。

3D打印正在改变消费品

3D打印正在改变消费品在鞋类、运动器材、珠宝甚至家具市场上，已经有越来越多由3D打印的消费产品。增材制造已经在这里找到了立足点，成为生产定制物品以及越来越多的大规模生产的手段。但现在3D打印消费品的转型更多的是与这些物品的报废计划有关。增材制造可以使用更少的材料，这为容易回收商品的再利用提供一条可行的道路。

Hilos鞋是按需生产并为穿着者定制，但真正的创新可能是如何将其拆开。每只鞋都由一个3D打印平台、几块皮革和几个紧固件组成，这些紧固件可以很容易地分离回收（图片来源：Hilos）

3D打印正在改变“生产”的意义

传统上，生产意味着在工厂里生产数千或数百万个相同的零件。但随着3D打印的出现，这种模式不再适用。增材制造使多样化成为可能；生产可能看起来像是为特定应用或用户量身定制的小批量零件，而不是数百万个相同的零件。

生产也不一定要同时进行，产品和零件可以存放在数字仓库中而不是实体仓库，只有在需要的时候才能生产。制造业可以去中心化并分布在多个生产地点，部署生物识别和区块链等技术来保护文件。通过3D打印机网络和其他分布式制造模式，生产可以变得“全球化”，商品在全球范围内可用，但在当地制造。

3D打印正在改变谁可以成为制造商

随着增材制造业的发展，进入制造业的壁垒正在消失。开发产品并将其推向市场不再需要大量的资金和设备投入。个人只需一个想法和一台价格合理的台式打印机就可以开始。产品可以在销售时按需生产，无需制造和储存多余的库存。

随着制造网络的出现，甚至不再需要拥有或操作3D打印机，这些网络将处理生产并向产品的设计师支付版税。在某些情况下，降低创业挑战的门槛高度有助于重新提振制造业，并涉足新的领域。设计师、学生、发明家、创作者和以前生产产品的公司，正在通过3D打印成为制造商。

图片集合代表了3D打印如何使制造业得以重塑。（前排：可持续鞋类公司Hilos的联合创始人Elias Stahl和Gaia Giladi；Spencer Loveless，他重新设计了使用3D打印的Dustless产品的生产；凯西·梅尔文曾是法学院的学生，她和姐姐一起创立了珠宝的未来。后排：Sarah Wells，Spectrum Dental Printing的首席运营官，该公司最初是一家实践牙科实验室；定制眼镜公司Fitz Frames的创始人Heidi Hertel和首席执行官Gabe Schlumberger；Slant3D的一名员工演示了该公司的Angle.io平台如何让设计师轻松地以数字方式推出产品

来源：荣格-《国际工业激光商情》

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