专家访谈：Ultimaker 总裁 John Kawola 关于 3D 打印的未来

自 2011 年成立以来，Ultimaker 已成为桌面 3D 打印领域最知名的品牌之一。该公司成立的前提是让所有人都能使用 3D 打印，提供一系列开源桌面 3D 打印机以及材料和软件。 2018 年对于桌面 3D 打印机制造商来说是非常忙碌的一年：仅在 4 月份，Ultimaker 就推出了新的 S5 机器，并宣布与一些世界上最大的材料公司结盟。

我们与 Ultimaker 北美总裁 John Kawola 进行了交谈，以了解更多有关 Ultimaker 向企业领域迈进、桌面 3D 打印在制造业中日益重要的作用以及他对 3D 打印未来的看法。

您最初是如何涉足增材制造的？

我从事增材制造已有很长时间了——我是一家名为 Z Corporation 的公司的一员，该公司成立于大约 20 年前，已经有很多年了。那家公司大约在六年前被收购。我于 2016 年加入 Ultimaker。

涉足行业这么长时间，我经常认为 3D 打印经历了三个不同的浪潮：第一次是 90 年代，这一切都是关于大而昂贵的设备。 2000 年代可以看作是下一波浪潮，机器价格下降到数万美元。

过去 10 年的特点是扩展到许多不同的领域，从低端3D 打印机的成本让大公司参与进来。

Ultimaker 是在围绕 3D 打印的消费者大肆宣传之时成立的，当时有许多台式机厂商进入市场。既然泡沫破灭了，Ultimaker 在哪里成功而其他人没有成功？

Ultimaker 从未真正相信 2012 年至 2013 年期间发生的整个消费者炒作。

该公司开始时，就像许多台式机初创公司一样，只有几个人建筑套件。但我们早期的大部分注意力都集中在真正的爱好者和业余爱好者身上。我们总是看到消费市场的真正差异，那些已经是铁杆制造商或爱好者的人在家中已经拥有必要的设备。我们认为这是 3D 打印的好市场。普遍的炒作扩展到认为每个人都会拥有一台 3D 打印机——我认为事实证明这不是真的，至少当时不是，而且可能直到今天仍然如此。

从那时起，我们已经2018 年，我们继续将业务发展为更加企业化和专业化的业务。因此，虽然我们仍然面向创客群体和教育领域进行销售，但我们的大部分业务现在都在向大型企业销售。

转向企业部门是您的积极决定还是刚刚发生的事情？

两者都有一点。这种转变背后的一个重要因素是技术不断改进。回到三四年前，包括 Ultimaker 在内的桌面 3D 打印机对于大多数企业来说可能还不够好。它们不够坚固、不够可靠或不够一致，并且您可以使用的材料范围有限。

随着时间的推移，出现了许多发展：打印机变得更好，软件得到改进，材料范围更广。在某些方面，这些发展开始渗透到工业环境中，大公司开始使用该技术获得牵引力。

一旦我们看到这些 3D 打印机确实可以在工业环境中可行，我们就决定全力以赴并真正利用这一点。

您认为桌面系统在工业领域扮演什么角色？是台式机还是更大的工业机器之间的二选一？

同样，可能两者兼而有之。当然，在设计和原型制作方面，Ultimaker 开始与一些以前由更昂贵的 3D 打印机提供服务的业务竞争，甚至可能会蚕食它们——我们谈论的价格在 50,000 美元到 100,000 美元之间。这是因为桌面打印机现在更便宜、更安全且易于使用。因此，在每个工程师的办公桌上安装 3D 打印机的想法，或者说，为 100 名工程师的房间配备 10 到 20 台打印机——这个想法现在变得更加真实。

与以前相比，越来越多的工程师正在使用桌面打印机来满足日常原型制作需求。以前，如果一家公司使用 3D 打印机，它们将位于一个房间里，有点集中，有一个人负责那个房间。在这种情况下，桌面打印真的开始取代一些工业应用。这就是为什么许多工业参与者决定不再专注于原型设计——每个人都专注于生产和制造。

在其他领域，如生产工具、固定装置以及某些情况下的短期生产，我们' 开始看到桌面打印机成为更昂贵的工业打印机的替代品。在 Ultimaker 所在的 FDM 方面，我们将成为历史上 Stratasys 的替代方案。对于树脂打印机，您会看到 Formlabs 提供他们的牙科打印机，这在历史上仅由 3D Systems 和 EnvisionTec 提供服务。

所以现在我们看到的情况是，桌面打印机在几年前还不够适合许多此类应用程序，现在越来越多地用于这些相同的应用程序。

您是否看到这种趋势在桌面 3D 打印机变得更好并被用于更多应用方面进一步发展？

当然，我认为事情的改善有两个方面。首先是易用性和工作流程的持续改进，从数据一直到成品。那只会越来越好。

第二是材​​料特性、精度、表面光洁度等方面的零件质量。在这两个向量上，桌面 3D 打印正在迅速改进。

这背后的一个关键因素是，该行业的某些元素对外部材料的开发和使用是开放的——市场的其他部分是封闭的，一些公司选择拥有自己的专有材料. Ultimaker 选择开放，这意味着我们正在从世界上一些正在开发 3D 打印材料的最大塑料公司中获益。在过去一两年中，材料的这种发展肯定有助于改进的步伐，我认为它将继续这样做。

Ultimaker 最近宣布与多家化学公司合作。这背后的战略原因是什么，您如何看待未来的发展？

所以，假设您是一家大型汽车制造商、玩具制造商或一家大型商业设备制造商。您使用塑料，这意味着您每年要购买价值数千万或数亿美元的塑料。许多最终用户都希望将他们的生产材料与原型材料相匹配。这些客户随后对他们的材料供应商说：“嘿，我们从你们那里购买这种等级的 ABS 或这种等级的聚碳酸酯；如果你能制作灯丝那就太好了，但也差不多。”我认为这就是塑料制造商进入这个领域的一个原因。
此外，如果将用于生产的塑料 3D 打印部件数量与用于生产的注塑部件数量相比，今天的百分比小于 1%。但在未来，这个比例可能会上升到 5% 或 10%。我认为这些塑料公司将希望在未来几年成为实现这一目标的一部分。

因此，很多动机来自希望看到这一发展的客户以及希望参与 3D 打印并成为 3D 打印在整体生产中所占比例更大的未来的一部分的塑料公司.对于像 Ultimaker 这样的设备开发商和供应商来说，我们开放的事实意味着我们可以尽早从这种动态中受益。

因此，材料创新是 3D 打印的重要领域。

是的。归根结底，大多数人对 3D 打印机的期望——尤其是当他们开始将其用于生产时——是让他们的原型尽可能接近真正的最终部件。因此，如果材料可以匹配并且是相同类型的化学或树脂，那么不仅有感觉良好的因素，而且还有工程、认证和分类价值。

在过去，大多数3D 打印技术仅限于少数材料，主要用于原型制作。对于原型制作，大多数人对少量材料感到满意。该领域最大的公司，如 3D Systems、EOS 和 Stratasys，并没有数百名材料科学家在职——他们有一些并为各自的平台开发了材料。但是一旦你为大型塑料公司提供了参与的激励，他们就会将他们所有的集体智慧带入市场，我认为这对每个人都有帮助。

让我们从材料转向硬件：Ultimaker S5 机器背后的愿景是什么？它与市场上的其他机器有何不同？

在过去的几年中，我们的产品发布结构旨在与 Ultimaker 和桌面打印机更普遍地渗透到更专业的工业市场相匹配。回到 2016 年，我们只有 Ultimaker 2+，它没有连接或自动化，只有一个挤压。 2016 年底，我们推出了 Ultimaker 3，它允许双挤压并且更加自动化。

S5 现已上市数月，是这一演变的下一步。这台机器更大，因此它可以处理人们想要做的更大范围的零件几何形状，并且能够处理更具腐蚀性的材料，例如玻璃填充或碳填充的复合材料。它在正面和屏幕方面具有更多的自动化，以及某些类型的调平功能，使客户更容易使用。

我们采取的每一步，从 Ultimaker 2+ 到 Ultimaker 3，现在到 S5，都旨在进一步满足工业和企业客户的需求。

您是否计划在未来推出更多产品？

好吧，S5 还是很新的！今年和明年我们将大部分精力都花在它上面，专注于让它进一步进入市场。

我们从两个方面考虑我们的产品路线图。首先是开发能够非常有效地服务于原型、夹具和工具市场的机器。我们经常称之为地毯地板，这意味着它真正针对工作流程和易用性进行了优化。我们现在有相当多的材料。这就是 Ultimaker 3 和 S5。

第二站更加聚焦工业市场。现在，人们在当今的工业环境中使用 Ultimaker 3 和 S5 - 所以他们可以将它们从地毯上取下来，放在混凝土上，可以这么说。这些机器在这些应用程序中做得很好。然而，我们确实看到，如果我们要成为一个真正的工业平台，我们需要在可重复性、一致性和更广泛的材料方面进行改进。因此，这些是您在未来几个月和几年内将从我们那里看到的发展类型。

您认为该行业仍面临哪些核心挑战？

在如何使用增材制造方面仍然存在教育差距，不仅在原型设计和设计方面，尤其是在生产方面。尽管人们真的很想投入生产，但由于增材与减材或注塑不同，因此存在一些教育差距，而且随着时间的推移，这仍在不断发展。

对于原型设计，我们认为需要改进的主要内容是易用性。人们想要拥有一台 3D 打印机，就像拥有一台纸打印机一样：你按下一个按钮，你的零件就会出来，你拿起它。当然，他们想要最好的零件，但他们可能对实际材料属性、精度、表面光洁度和细节不那么挑剔。他们想要的是易用性，我们认为从工作流程到软件，仍然存在挑战。

另一方面，如果您真的要使用零件进行生产，对于大多数客户来说，这些零件必须在各个方面都与他们目前通过传统制造工艺获得的一样好。因此，它们需要同样坚固、平滑、准确和锐利——而且它们必须具有成本效益。

因此，在能够进入更广泛的用例方面，该行业仍然存在很多挑战。迄今为止，3D 打印的最大胜利是牙科、高价值航空航天和医疗领域，这些都是小批量、一次性、高价值的市场。但是，如果 3D 打印要扩展到从注塑成型或其他工艺中获得任何有意义的份额，它就需要具有竞争力。而且我认为对于大多数应用程序来说，这个行业并不完全存在。

您如何看待增材制造在未来五年的发展？

我们开始看到的是，公司从零开始，着眼于 AM 进行生产。例如，如果您考虑 HP 和 Carbon，两家公司都将自己和他们的技术构建为与生产有关，而不是原型设计。该行业一直采用他们用于原型制作的机器、技术和材料范围，并试图将其强制投入生产。但是，您会越来越多地看到新技术，这些技术对于面向生产的原型设计可能没有意义。我认为这是一个很好的开始。

随着材料（无论是塑料还是金属）变得越来越普遍或由更广泛的老牌工业企业提供，我们将看到材料价格将只是今天的一小部分。当今 3D 打印的现实是，FDM 机器的长丝成本约为每磅 50 美元，而在生产中，注塑成型的成本为每磅 3 美元。这是一个数量级的下降。但随着时间的推移，随着竞争的加剧、更多的发展以及对生产的更多关注，这种差距将开始缩小。

Ultimaker 的下一步计划是什么？

接下来有两个步骤。一是继续使办公体验更加无缝，从软件到打印再到后处理。并且，希望在原型设计方面在办公环境中变得更加标准。

第二步是开发具有更高水平控制、更高水平重复性、更广泛材料范围的打印机系列。这将更适合工具、夹具和固定装置的短期生产以及一些最终用途零件的生产。

要了解有关 Ultimaker 的更多信息，请访问 https://ultimaker.com/