3D打印的市场与技术挑战

　　另外，Stratasys还有一些满足生产制造端的概念型设备。

　　*打破尺寸限制。3D打印机就像洗衣机、冰箱那么大，打印仓是有限的，因此最多只能打印一米多高的产品。如何打印大型部件?诸如汽车、飞机上有加强筋的超长部件，它们有的没法焊接，因为焊接对密封性和强度有损失。传统工艺通常用铸造、锻造、机加工等方法。

　　通常3D打印机是从下往上一层一层打，现在把打印机转了90°，从左往右打印，加料仓是自动控制的，这样就可以打长部件。但这是有技术难点的，例如长了以后会有变形度，另外还有温度的控制(注：打印的同时，还要保证恒温/恒温仓)。Stratasys已经做出这种概念机，已用于波音飞机的大横梁打印。

　　*360°打印。Stratasys和西门子共同开发了一款新的概念性产品，在西门子的机器人/机械臂上装8个打印头，可以在360°打印，即增加了Z轴方向打印。通常Z轴打印的应力是有损失的。用机械臂控制后，360°都可以去打印，所以各个方向上的机械性能是完全一致的，叫各向同性。另外所用的材料是高强度的复合材料。以前打印是要支撑的，打印完成后，再把支撑剥除，还有一些后处理工序。这种360°打印省去了后处理，且打印速度也提升了。

　　*打印集成。2017年还推出打印集成的概念型产品。过去打的时候只是打一个或者几个、一批零件。现在把打印头模块化，可能这一批需要50个零件，原来可能要打50次或者25次(注：一次打2个件则需要25次)等。现在把它做成模块化。所有东西都通过自动化的软件去控制，例如人在云平台上就可以控制它。另外，每一个批件可以是不一样的，例如生产一部手机，手机里可能有几百个零部件，这一批打印可以把这几百个零部件一次性打印出来。因此一次打印，一个原型机的零件就都出来了。

欢迎市场上有更多的打印机厂商

　　GE(通用电气)是工业制造领域的巨头，该公司于2016年买了两家3D打印技术公司，用于生产制造工具，例如飞机发动机的喷嘴现在绝大部分是3D打印出来的。所以GE既是用户，又是3D打印的技术提供商。这对行业有非常大的带动作用。

　　还有这几年惠普等之前做2D打印的企业也在大力进军商用/工业级3D打印市场，如何看待这种市场的竞争和普及?

　　实际上，3D打印产业还是在婴儿期。3D打印产业的发展历史迄今还不到30年。这个阶段竞争不是主要的，相反竞争是催化剂，因为各家都有新技术投在此市场，这个产业才能做得大一点。所以在此阶段，从业者其实是非常愿意看到更多的厂商，包括GE等巨型工业制造商及2D打印巨头惠普的加盟。这些巨头的加入，一定会推进行业的发展。因为业内人士现在不担心竞争，担心的是这个市场的用户接受程度和成长速度，巨头的加入会有促进作用。

打印机和材料、硬件、软件还无法通用

　　打印机和材料有捆绑关系，为了刺激材料端的蓬勃发展，是否可以允许外部、其他的3D打印材料到品牌打印机上使用?

　　Stratasys认为，由于材料的多样性，现在绝大部分工业级的材料和设备是一一对应的。因为打印材料是经过打印机厂家测试过的。并非打印机厂商不愿意去开放这些参数，因为技术上还有难度，因此即便开放了这些参数，可以把第三方的材料拿到上面，但因为第三方厂商还缺乏打印机的温度、软件、机械结构设计等资料，不一定能用。所以现在阶段，开放这些参数还不太现实。因为第三方没有经过验证的材料，而打印机的造价动辄是几十、数百万元，用一款新的材料，打印头堵住了，或者硬件卡住了/坏掉了，这不经济。

　　但相信以后如果材料成熟度和设备、软件的成熟度、兼容性更好，也许可以通用。现在3D打印行业还缺乏标准，通用需要非常严格的行业标准，另外，需要一些通用型的设备和通用型的材料。

　　参考文献：

　　[1]迎九.3D打印的产品与技术了望.电子产品世界,2015(1):22-23

　　[2]迎九.3D打印：90%是快速原型，DDM有潜力.电子产品世界,2015(2-3):14

　　[3]Sanogo H.防伪3D打印技术.电子产品世界,2014(10):26-28

　　[4]Chiang J,Schulte T,Zammattio S.降低工业应用的总体拥有成本.电子产品世界,2015(2-3):11-13

　　[5]王莹.众厂商谈智能制造的技术市场动向.电子产品世界,2016(2-3):13-18

　　本文来源于《电子产品世界》2017年第12期第3页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。