分析金属3D打印帝国的崛起与纷争

　　目前3D打印制造金属器件的工艺路线主要可以分为以下5种：

　　1. 粉床烧结，其特点是制造接近于100%密度的金属器件，包括电子/激光束选区烧结。代表公司有，Arcam(瑞典)，清研智束(天津);EOS(德国)，铂力特(中国)，华曙高科(中国)，SLMSolutions(德国)，Concept Laser(德国)，Matsuura(日本)，Realizer(英国)。

　　2. 粘结烧结，其特点为可以制造大型器件，直接烧结的产品有较大的孔隙率，可以通过后处理渗透提高密度。粘结剂成形后烧结处理。代表公司有Exone(美国)，Hoganas(瑞典)。

　　3. 熔覆成形，其特点为可以在曲面成形，实现多功能梯度材料，成形大尺寸器件，并且能够进行零件的修复。包括粉末/焊丝熔覆成形。代表公司有，Optomec(美国)，BeAM(法国)，DMG(德国)，InssTek， Inc(韩国);Sciaky(美国)。

　　4. 超声冷焊，其特点为可以实现低温金属冷焊接，实现功能性梯度材料和复合材料，并且可以嵌入传感器等。金属薄片冷焊成形。代表公司有，Fabrisonic(美国)。

　　Fabrisonic成形过程

　　5. 原型铸造，其特点为可以成形大型器件，生成效率高，能够与传统铸造结合使用。包括砂型/失腊铸造。代表公司有Exone(美国)，Voxeljet(德国)，峰华卓立(中国)。

　　新技术看点

　　1. XJet的纳米材料喷印低温烧结技术

　　XJet以强大的宣传攻势，获得资本市场和媒体平台的青睐，然而其能够展示的器件依然非常的简单(2.5维)，尺寸很小(~50mm)。因其所使用的纳米 “溶液”在打印完成后具有更大的收缩率，制造大尺寸的器件失败率会高;同时纳米材料的成本高昂，也抑制其使用的经济性。根据该公司管理层人员Ziv所述，目前该公司的研发集中在材料方面(详情参考靖哥3D打印 | 第53期 XJet——网红简历分析)。

　　2. Matter Fab的机械式激光扫描粉床技术

　　Matter Fab采用粉床烧结技术，只是采用低廉的机械平台替代了激光振镜系统，在继2015年5月从GE拿到575万美金的投资后，就销声匿迹了。以机械的方式实现粉床的扫描，从而会造成更大程度的热应力集中。制造小器件也许可行，但是距离其宣称的物美价廉的金属成形设备中间隔了一个太平洋。

　　地缘分布

　　欧洲在金属3D打印市场占据着重要的地位，特别是德国的公司在金属3D打印市场占据了半壁江山;美国企业在粉床技术上起步相对较晚，主要业务在熔覆成形和粘结剂领域;近年来中国科研院所的技术在积淀多年后，也孵化出一批优秀的企业进入了金属打印市场;日韩企业金属3D打印系统设备商数量相对较少。

　　发展趋势

　　随着市场的发展，用户对于设备规模的需求逐渐向两极分化。大型尺寸的设备面向的客户在其应用领域验证过3D金属打印设备，对操作具有一定的经验，加大尺寸能够提高其效率，进一步降低制造成本;小型尺寸的设备面向的客户更多为3D金属打印设备的新工业用户和科研领域(如新型粉末材料)的用户，降低价格会显著增加对这一群体的吸引力。