2019 年增材制造的 4 个热点问题

2018 年在许多方面都是增材制造成功的一年。从新技术的开发到创新的软件解决方案，这一年该行业开始兑现其提供工业制造解决方案的承诺。

尽管有这些积极的趋势，但该行业的未来仍然存在重要问题 考虑到这一点，今天我们来看看 2019 年增材制造面临的 4 个最大问题。

简答： 是与否。

能够大规模生产 3D 打印部件一直是业内许多人的梦想。好处很明显：复杂的、通常是定制的产品可以在更短的时间内制造出来，理论上，成本只是其中的一小部分。

但今年我们会看到大批量增材制造的起飞吗？

在某种程度上，在某些特定应用中已经存在大规模生产。助听器就是一个很好的例子，超过 90% 的助听器制造商已经在使用增材制造。

消费端也有积极的趋势：眼框、鞋垫等产品已成功增材生产，多家企业计划进行更大规模的大规模定制。例如，据说阿迪达斯在 2018 年底之前的生产目标是 100,000 个零件。

但要实现全面大规模生产，仍然存在与以下相关的持续挑战：

1) 可重复性；
2) 速度；
3) 零件质量；
4) 使流程更具成本效益。

幸运的是，我们正在采取措施来解决这些问题。

为了使增材制造成为可行的制造选择，公司必须确保 3D 打印部件的生产成本比使用传统方法生产的部件更具成本效益。

HP 是一家致力于使 AM 工艺更具成本效益的公司，去年推出了用于金属 3D 打印的 Metal Jet 系统。

基于与惠普 Multi Jet Fusion 相同的沉积技术，Metal Jet 的工作原理是将粘合剂沉积到金属注射成型 (MIM) 粉末床上。该系统以批量生产为目标，据说可以使多达 50,000 个零件的印刷批次比注塑成型更具成本效益。

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Evolve Additive Solutions 是另一家希望实现大规模生产的公司。

该公司专注于聚合物，宣布其去年新的生产速度“STEP”（选择性碳粉电子照相工艺的缩写）技术。这种方法是独一无二的，不仅在开发新的 3D 打印工艺方面，而且因为 Evolve 的 STEP 技术正在开发以替代传统方法，针对批量制造应用。

由于这两种解决方案都将在 2020 年完全商业化，我们将不得不等待它们的影响。

实际上，2019 年增材制造不会取代大规模生产。然而，我们将看到的是，越来越多的公司将这项技术整合到他们的生产工作流程中，成为对现有制造方法的补充。

简答： 是的。

材料多样性对于进一步工业化 3D 打印至关重要。但是，专为 3D 打印过程开发的材料的可用性存在局限性。

这个问题在涉及特定行业的应用时尤为严重，例如在汽车行业内。

然而，越来越多的 3D 打印在制造应用中的使用促使材料制造商开发新材料以适应这些应用。

仅2018年，巴斯夫、索尔维等全球材料供应商就为聚合物和金属提供了新的选择。 2019 年将在这一进展的基础上继续发展，将发布更多针对特定应用的新材料。

值得注意的是，2019 年有望成为聚合物 3D 打印的元年，预计高性能聚合物和复合材料将起飞。

但是，新材料也将带来新的挑战，例如材料认证以及对更好的机器控制的更大需求。

简答： 是的。

后处理阶段是增材制造工作流程中优化最少的部分之一，显着增加了整体处理时间。

当前后处理操作固有的手动性质是后处理瓶颈的关键因素。然而，新的发展可能会在 2019 年显着改变这种情况。

优化后处理的三种方法将在 2019 年获得更大的吸引力：

1)设计优化

例如，在设计方面，出现了一些解决方案以促进更轻松的支撑移除。以 Materialise 的 e-Stage for Metal 软件为例，它可以自动为金属部件生成支撑结构。生成的支撑薄且易于去除，据报道可以将去除金属支撑的时间减少 50%。

2) 最大限度地减少后处理的需要

新技术也有助于最大限度地减少对后处理的需求。一个例子是 Velo3D，它开发了一种高度可控的金属粉末床融合系统。该系统基于该公司所说的“智能融合”，结合了软件和硬件，能够可靠且可重复地打印几乎需要零支撑结构的物体。

3) 自动去除支撑和表面处理

由于当今可用的大多数解决方案都不能完全消除后处理，因此自动化后处理解决方案的重要性将会增加。

2018 年，PostProcess Technologies 在该领域取得了一些令人兴奋的创新。针对支撑去除和表面精加工，该公司开发了一系列自动化后处理硬件解决方案。

最近的其他消息表明，后处理越来越受到关注，这来自增材制造加速器 America Makes，该公司宣布将拨款 160 万美元资助后处理技术的发展，特别是用于后处理技术的发展。选择性激光熔化。

鉴于该领域的最新进展，2019 年很可能成为解决后处理中一些最紧迫挑战的一年。这将使公司能够进一步扩大和扩大其 AM 业务。

简答： 是的

随着行业的目标是提高生产效率、可靠性和质量，软件将成为这一过程的重要组成部分。

除了硬件之外，增材制造过程在很大程度上依赖于软件来设计和管理生产工作流程。

在设计方面，福特汽车公司增材制造技术技术负责人哈罗德西尔斯最近在接受 AMFG 采访时表示：

“总的来说，我们接受过培训通过工程学校考虑可以用传统工艺进行的设计。 DfAM 将要求人们开始以不同的方式思考他们的工作以及他们如何处理他们的设计。软件将是其中的重要组成部分。”

在为 3D 打印设计零件时，可以使用衍生式设计和拓扑优化等软件工具来创建曾经被认为不可能或成本过高的结构和特征。生产。

这些结构使制造轻型零件能够减少材料浪费。 .

先进的增材制造设计解决方案市场正在蓬勃发展，nTopology、Frustum 和 ParaMatters 等许多初创公司以及 Autodesk 等大型企业都希望重新定义 AM 零件的设计方式。

在管理方面，工作流软件对于通过 3D 打印实现生产至关重要。

将增材制造集成到新的和现有的工作流中需要机器和设备之间的高度连接。协调这些过程的能力。

工作流软件，如 AMFG，允许公司通过自动化和协调生产过程的每个阶段来实现这一目标，从管理请求到生产甚至后处理。

2019 年，公司在实施 AM 工作流程时将越来越需要考虑软件因素。这将最终确保可扩展、高效的增材制造过程。

新年新机遇

2019 年有望在增材制造领域取得进一步进展和发展。然而，除了这些机会之外，还有许多需要及时回答的问题——我们的清单只是触及了皮毛。

因此，2019 年将是寻找 AM 行业目前面临的一些最紧迫问题的答案的一年，并有望找到答案。