来自行业先锋的见解 ——AMS 2024圆桌会议都聊了这些话题

此前，2024年增材制造战略（AMS）活动如期在美国纽约举行，作为北美地区备受瞩目的增材制造论坛和圆桌会议，每年都会吸引众多知名行业企业参加，就当前行业的发展趋势和前沿技术展开讨论。在今年活动现场，圆桌会议讨论的话题从汽车零件到牙科植入物等各种打印技术，以及包括对后处理需要更新理念等，都成为了当前增材制造行业重点关注的领域。

增长、弹性和动力

在一次圆桌会议上，3D打印行业知名企业的CEO们参加了讨论：Desktop Metal的Ric Fulop、Velo3D最近任命的临时首席执行官Brad Krueger、Nikon SLM Solutions的Sam O'Leary以及Stratasys的Yoav Zeif。他们都不约而同地描绘了一幅有趣的图景，增材制造行业正处于十字路口，充满潜力但又在障碍中挣扎。

CEO们一致认为：增材制造不仅是未来的一部分，而且正在创造未来。虽然这一看法可能不会让那些已经涉足3D打印领域的企业感到惊讶，但对于许多刚刚接触这一行业的人来说，这一事实的确非常有趣。它彰显了增材制造的变革潜力，使其从一个小众兴趣发展成为对未来行业发展和应用起到关键作用的组成部分。

从牙科实验室到航空航天，3D打印的发展速度飞快。但正如Fulop所指出的那样，这不仅仅是增长的问题，而是通过解决具体的、有影响力的需求，以精确和创新解决现实世界中的问题来实现增长。

“这是一个有产者和无产者的世界；企业获得大量资本会比以前更难。在应用方面，我们业务的某些部分比去年增长了20%，例如打印铸造部门，”Fulop说，“每个人都在进行生产；这种增长在飞机发动机以及宝马和特斯拉等汽车的生产中都很明显。在医疗保健方面，乳房假体等细分市场的增长利用了增材制造技术提供了更好的机械性能，显示了该行业如何通过满足特定需求来实现增长。”他总结道：总体而言，预计今年将继续增长。此外，越来越清楚的一点是，生产商更愿意直接采购，而不是通过渠道合作伙伴。

然而在一片乐观情绪中，CEO们就应对行业严峻挑战的方式展开了辩论。围绕软件开发与合作的讨论凸显了不同的观点。Fulop和Krueger认为，专有软件可以为公司带来竞争优势，尤其是在定制化和安全性至关重要的航空航天和国防领域。O'Leary和Zeif则更倾向于采用开放式架构方法，以促进协作和创新，提高客户满意度。Zeif根据自己在化工行业的经验，强调了合作的重要性。他说，公司已经向其他公司开放了软件，以尽可能地简化每一个3D打印过程。

“我认为这是衡量企业是否成熟的标准。很显然，行业之间需要合作。合作有一定的常识或准则，因为软件也是一种竞争优势，我们每个人都需要权衡利弊，以提供最优质的产品。但我们需要协作，而协作的唯一途径就是开放社交平台。说到底，我们需要找到分享价值的机制。”Zeif说。

大规模生产的挑战

盈利仍是行业面临的最大挑战。尽管每个人都对3D打印能做什么和正在做什么感到兴奋，但让企业真正从中赚钱仍是一个挑战。与会专家指出，这就要求公司扩大规模、提高运营效率，更重要的是，要有明确的盈利途径。随着行业的成熟，对许多公司来说，如何在研发投资和维持生计之间找到平衡点已成为一个难题。Jensen总结道：“在我看来，这个领域一直缺乏盈利能力。现在，我们正步入经济衰退，利率居高不下，人们不想投资那些烧钱的公司。”

为什么上市公司如此缺乏盈利能力呢？Krueger强调，重要的是不能只关注增加收入，还要关注其他关键的财务方面，如毛利率、成本控制和运营效率。他指出，需要采取一种“平衡方法”，既要考虑顶线增长，又要考虑底线盈利能力。

Zeif认为，实现盈利对行业未来的成功至关重要。他强调，在未来几年里，需要实现显著的财务增长，同时强调，如果没有切实的成果，仅仅讨论改变世界是不够的。Zeif强调了行业的复杂性，指出需要在专注和扩张之间取得平衡，以有效实现规模化。他还强调了不仅要集中力量还要提供增长能力的重要性，指出规模生产不仅包括常规的业务扩展，还包括跨技术和应用的能力。

重新定义3D打印后处理

目前，后处理仍然被视为是增材制造行业一个需要掩盖的“秘密”。现场观众无法辨别哪些是直接打印的产品，哪些是经过后处理的产品。为了使增材制造成为行业主流，人们必须认识到后处理和精加工是工作流程中不可或缺的一部分。在今年的论坛活动现场，“后处理：技术现状”专题讨论会成为会议的一大亮点。

Hayford咨询公司创始人Ryan Hayford援引了AM Research公司在2022年发布的一份报告。该报告指出，聚合物后处理全球市场规模超过1.45亿美元，其中大部分与汽车和航空航天应用有关。Hayford注意到参与本次圆桌讨论的嘉宾具有增材制造行业不同的专业背景。他询问嘉宾们是否在这些相同的市场中看到了同样的趋势，或者是否有其他后处理采用率很高的市场。

REM Surface Engineering首席执行官Justin Michaud说，虽然去年他不同意航空航天领域的观点，但他看到该领域最近发生了转变，从一些更容易获得的几何形状转向了热交换器等应用。在这些应用中，流体流动动力学更为重要。他还指出，太空应用领域出现了大量增长，根据最近的经验，他倾向于同意这一观点，认为这可能是未来一年左右活动最多的领域。

DyeMansion北美公司总经理Mike Schorr指出，该公司传统上在汽车领域开展业务，最近过渡到了实际的终端产品。“但更重要的是，我认为医疗领域是目前增长最快的领域，”他继续说道，“这个领域确实在不断发展壮大，主要是因为资金确实在支持这个领域，而表面处理确实是应用的关键。紧随其后的是航空航天领域，但我认为它还有很长的路要走，尤其是在聚合物方面。”

ARIS Technology首席执行官Mingu Kang表示，他看到了国防应用领域对混合制造以及后处理的大量需求。他同时指出：我们有时必须将目前可行的增材制造与不可行的增材制造联系起来，而后处理可能成为国防工业领域的瓶颈，也可能成为机遇。

Hayford询问Kang和Michaud，他们最初并非来自增材制造领域，其他制造行业对后处理有什么要求，或者说在增材制造市场需要注意什么？Kang说，“设计更具创造性的多功能和定制化产品是大势所趋，因为模式已经转变，制造模式也会改变。我相信，人们的期望是，一旦你做出了某样东西，你就想把它维持得更好，或者你可能必须以更低的成本做出它。”

工具制造商和飞机制造商会说，他们已经制造出了一些东西，需要在一定年限内继续使用，他们想知道增材制造如何能帮助他们做到这一点，但Kang指出，在回答他们的问题时，缺少数据和知识，也缺少劳动力和供应链支持。

Michaud说，尽管他的公司已有近60年的历史，但后期处理有时仍会被认为是一种新事物。他接着谈到：我们会遇到的一个挑战是，客户会提出解决表面精加工方面的难题，但他们并没有考虑到设计领域的后处理问题。也许在零件设计方面，我认为复杂的应用是正确的，但它们往往在加工环节面临挑战。举例来说，齿轮行业是公司业务的重要组成部分。通常情况下，在最终磨削后的附加操作步骤并没有太多考虑。但现在情况发生了变化。

这正是制造业所需要的：在最初的零件设计中就考虑到后处理的最终步骤，而不是在最后才着手去解决。Hayford说，许多业内人士都注意到，完成零件所需的时间长和缺乏一致性是主要挑战，他问小组成员，作为硬件、软件和服务提供商的他们将如何应对这些挑战。Michaud说，REM的流程是根据客户的需求量身定制的，而不仅仅是库存配方或即插即用的解决方案。遗憾的是，这确实会增加整个项目的周期，尤其是在应用比较复杂的情况下。但是，按照客户想要的方式进行设计和生产最终产品，才是更好的方式。

“但一旦你真正进入生产阶段，我认为生产速度会非常快，”Michaud继续说，“我认为，一般来说，从时间的角度来看，我们会比大多数增材制造工艺更快。我们看到客户来的时候会说，后处理花了30%的时间。这可以变得更简单，但通常会涉及到一些开发工作，而这并不是一开始就会考虑到的。”

他说，这一切都要归结为规划和预算，使后处理成为整个部件流程的一部分。Schorr完全同意Michaud的观点。他指出，DyeMansion有不同的方法来跟踪不同系统之间的可重复性，这有助于确保一致性，公司还在可追溯性方面投入了大量精力；这样，如果产品完成后出现问题，他们可以回溯到问题的起始点，或者至少可以追溯到最初投入的资源。

Kang说，ARIS的许多客户都将增材制造用于原型设计或量产，而非批量生产，因此现场信息是确保一致性和可重复性的关键。当被问及是否相信可以通过后处理提高零件的性能时，每位小组成员都给给出了肯定的答案，这也在预料之中。然后，Hayford请他们举一个后处理可以提高零件性能的具体例子。

Michaud说，航空航天领域的许多构建都会涉及流体流动应用，颗粒表面和激光粉末床融合可能会带来挑战，因为这很难符合现有标准。但在他所讨论的应用中，他们不会强迫重磨料通过内部通道，因为REM采用的是纯化学方法。他说：“我们能够真正修复很多从失效角度来看可能会造成挑战的粉末。因此，在这种情况下，我认为你可以最大限度地发挥增材制造的价值。”

Schorr解释说，一个简单的聚合物部件，即使是非常好的部件，仍然是多孔的，会吸收从血液、汗液到皮肤的一切物质。因此他说，气相熔融技术绝对可以提高部件的材料性能，无论是某种化学品的输送管、汽车应用，还是空气输送管，如航空航天应用中的通风管，甚至是手术室中必须清洗的部件。他还说，在任何平滑工艺中，溶剂都是以蒸汽形式加入的，这会在部件上产生冷凝水，现在我们可以提高鞋类应用等产品的性能特征。

“但更重要的是，你们中的一些人可能看到了去年出现的篮球。”Schorr指的是3D打印的 Wilson Airless Gen1。这对我们来说是一个非常大的项目应用，不仅仅是因为它的市场吸引力，而且还因为它必须符合特定的手感纹理，并且非常耐用。因此，它实际上经历了与传统球完全相同甚至更严格的规格。

来源：荣格-《国际工业激光商情》

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