从价格昂贵到经济适用，SLS技术时代即将到来

在过去五年里，金属粉末床熔融设备制造商之间的竞争一直都很激烈，这种趋势通常被称为 “激光大战”。现在是时候迎接 “激光打印热潮 ”了吗？聚合物激光打印正处于一个关键时刻：竞争成熟，但更重要的是价格亲民。

市场需求验证
过去，生产级选择性激光烧结（SLS）设备的价格几乎不可能低于20万美元。EOS（德国）、3D Systems（美国）、Farsoon（中国）和Prodways（法国）是这一领域的早期领军企业。近年来，又有Formlabs（美国）、Sharebot（意大利）和 Sintratec（瑞士）等公司，相继推出了多台售价低于5万美元的打印设备。

Sintratec公司今年早些时候的停产令人猝不及防，也令人沮丧，但其他方面的发展却让我们有理由看好它。就在上月，Formlabs收购了美国当地的一家初创公司Micronics，该公司曾在Kickstarter上成功募集资金（完成了筹资目标的1358%），并承诺提供一台售价2999美元的SLS打印机。虽然从长远来看，3000美元的价位可能永远无法持续，但这也表明了Formlabs 即将推出的Fuse系列的发展方向。

在这一领域，另一个有趣的项目是SLS4ALL，这是一个来自捷克共和国的开源项目，目前正在接受售价6999美元的SLS套装订单，并在全球范围内发货。这也表明，对于工程师、专业爱好者和中小型企业来说，廉价的SLS打印设备已成为市场的明确需求。

热非复杂性
与金属粉末床熔融不同，聚合物在熔化时一般不会产生较大的残余应力或卷曲。仅就金属 末床熔融而言，就有一整套专门从事热管理、熔池监控和应力分析的公司；其中一些是纯软件公司。由于没有复杂的预处理，因此SLS比金属材料更便宜、更快速。

真正的无支撑设计
SLS是为数不多的可以进行无支撑3D打印的增材制造技术之一，因为在打印过程中，粉末 “饼”会提供结构支撑并将零件固定到位。由于没有支撑结构，用户可以挑战包装效率和零件复杂性的极限。

虽然在设计上有一些难题需要克服，例如用于清除粉末的排水孔，但打印就位连接和预组装机构等优点也是巨大的。无需支撑和减少装配，降低了劳动力成本。但是，这种成本节约被劳动密集型的粉末处理所抵消，这一点将在下文中进一步讨论。

材料易得性
目前，用于SLS聚合物粉末的采购价格低至40-50美元/公斤，与用于感光聚合物打印的最便宜商品树脂价格相当。该领域不乏大型工业制造商，包括阿科玛（Arkema）、赢创（Evonik）和巴斯夫（BASF）等。

巴斯夫于今年7月分拆了其增材制造部门——Forward AM，以灵活应对市场需求。低成本、易获得的材料也意味着打印失败不会像金属增材制造那样伤筋动骨。大多数SLS粉末还允许回收使用过的粉末，回收率在20%-70%之间。因此，更快的开发周期将加快产品开发和商业化进程。但鉴于市场情况和近期发展，以下是需要注意的事项。

中国企业的崛起
正如在“激光大战”中看到的那样，中国在金属原始设备制造商领域仍占据着重要地位。事实上，这种趋势在各垂直行业的机电产品中普遍存在。深圳素有“硬件硅谷”之称，这里不仅有华为、大疆、比亚迪，还有拓竹科技、纵维立方、创想三维和铂力特（于2023年推出16 激光金属系统）等。

这些家喻户晓的公司血统纯正，超越了中国传统“低价”战略竞争，通过了解全球市场需求，提供了行业领先的产品。随着行业竞争加剧，尤其是来自亚洲制造商的竞争，这将导致更大范围内的竞争格局。

稳步降低价格
可以预见的是，SLS产品的大量涌现将加剧西方制造商的竞争。这将推动包括Prodways、EOS、3D Systems在内的大型行业领导者生产价格更低的打印设备，但同时也会影响到前面提到的现有供应商。据Formlabs公司称，他们已经在全球销售了50%以上的SLS打印机。未来几年，随着SLS不断变得更经济实惠和多样化，情况将发生怎样的变化，将是一个有趣的现象，就像我们在其他增材制造技术中所看到的一样。

提高性能

激烈的竞争和不断降低的价格将孕育创新。更快、功能更强的SLS打印设备的前景，令人振奋。例如，总部位于以色列的3DM公司正在采用二极管激光器来实现平行激光束。这是一个正确的想法：不仅仅是增加更多的激光器，而是将SLS从目前的点式技术推向层式技术。吞吐量的提高可能无法与DLP（数字光投影）/LCD/mSLA（掩膜立体光刻）对立体光固化成型技术（SLA）的影响相提并论，但这是朝着这个方向迈出的一步。

工程级聚合物材料的多样性，具有重要价值。Verne AM Labs由其经济型桌面 SLS打印机团队创立，该团队于2014年被Prodways收购。这种高级工程材料可用于航空航天、医疗设备、汽车和其他工业垂直领域的苛刻应用。类似这样的性能改进，将降低用户使用技术的准入门槛，并为正规制造商带来更广泛的应用。

改进工作流程
当前，打印机原始设备制造商面临的一个突出问题是，缺乏对工作流程和后处理解决方案的关注。以至于在工作流程的非打印步骤上，就有多个解决方案提供商。虽然他们一般都能提供很好的解决方案，但还是希望OEM能够改进工作流程，将其作为一个差异化因素，并进一步推动对简化解决方案的需求。

对于SLS来说尤其如此，因为根据所选材料的不同，粉末处理可能会变得杂乱无章，而且往往具有危险性。改善后处理和粉末回收的成本驱动因素，足以促使供应商提供更好的解决方案，从而提高客户的采用率。

Verne AM Labs与旨在提供端到端解决方案的联合企业IntegrAM建立了合作伙伴关系。以提供无缝解决方案的垂直整合方法而闻名的Formlabs，也有自己的后处理和材料回收解决方案，比目前的市场产品更上一层楼。

经济形势动荡不安，让增材制造企业的收入和市场估值处于低点，风险投资资金也并不充裕。然而，在这种情况下诞生的勤俭节约、注重价值的创新企业，往往能长期存在。SLS即将与材料挤压和光聚合技术一起成为更亲民的3D打印技术，但激光大战会是什么样子呢？时间会证明一切。