剛剛結束的TCT 2019亞洲3D打印展上,美國Desktop metal(以下簡稱DM)的展臺備受關注,吸引人們好奇心的除了其發(fā)布的最新產(chǎn)品之外似乎還有別的原因。

2019年年初,DM獲得了1.6億美元的融資,這已經(jīng)是該公司的E輪融資,估值近15億美元。截止目前該公司累計獲得融資4.38億美元,成為行業(yè)融資次數(shù)最多、融資金額最大的業(yè)內黑馬。
相比2012年至2015年的“3D打印熱潮期”,當下投資人選擇3D打印項目更加謹慎。進入冷靜期的3D打印行業(yè),DM的頻繁大額融資的確讓人意外。
一種說法認為,Desktop metal的成功,很大程度歸功于其DM Production系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)激光金屬打印無法規(guī)?;圃斓默F(xiàn)實,讓市場迫切需要的批量化制造成為可能。
在業(yè)內,將諸如DM這類非直接燒結成型,需要經(jīng)過脫脂,燒結等輔助工藝的技術稱之為“間接金屬3D打印”。
但目前該說法尚未形成統(tǒng)一認識,國家科技部3D打印專家組首席專家黃衛(wèi)東在接受新材料在線®采訪時指出:“講‘間接打印’是為了區(qū)別于最普遍應用的直接打印技術,現(xiàn)在還沒有到定義階段,但講的人多了,也許以后當這個技術有了重大應用之后,可能被接受為一種正式術語。”
“間接金屬3D打印技術”發(fā)展至今已經(jīng)形成了多種不同的技術流派,一大類是以DM、惠普、Exone、3DEO、Markforged所代表的粘結劑噴射技術,另一類是以Xjet為代表的納米顆粒噴射技術,第三類是例如Prodways與CEA Tech LITEN開發(fā)的以樹脂為間接體的金屬3D打印技術,第四類例如德國GEFERTEC的熔融長絲制造技術。
這種曾經(jīng)幾乎被業(yè)內放棄的技術為何重新受到谷歌、寶馬等國際巨頭的青睞,原因還得從3D打印行業(yè)發(fā)展的瓶頸說起。
技術瓶頸限制3D打印規(guī)?;瘧?/strong>
本屆TCT展會現(xiàn)場熱鬧背后卻也存在這樣一個現(xiàn)象,現(xiàn)場展示的幾乎都是3D打印材料商和設備商,卻很少見到專業(yè)的3D打印服務商,這恰恰反映了3D打印技術離大規(guī)模應用還有很大距離。
高昂的材料、設備成本,限制了應用端的突破。
工業(yè)級的3D打印設備動輒上百萬,最便宜的也要幾十萬,但3D打印服務商的利潤細水長流,很難支撐起大額資金采購設備;再加上技術與設備的更新速度越來越快,若不定期添置新設備,又無法滿足產(chǎn)能或客戶需求,只能慘遭淘汰。
即便有能力購買設備,比普通材料貴十倍甚至上百倍的3D打印耗材也讓許多原本對3D打印服務有興趣的企業(yè)望而卻步。
以市面上常用的鈦合金TC4球形粉體為例,進口粉末的價格在2800至4000元/公斤,目前有國內團隊將價格突破到1500元/公斤,但這一價格對于大規(guī)模工業(yè)化應用而言,仍然不現(xiàn)實。
2019年1月11日晚間,廣東銀禧科技股份有限公司公告,終止“3D打印一體化產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)服務平臺研發(fā)與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團隊”項目并退回剩余財政補貼。
公告解釋稱,“由于目前國內3D打印市場尚未成熟,其技術在民用領域仍未跟上發(fā)展步伐,公司引進的3D打印項目雖能實現(xiàn)平臺運作,但無法在項目實施期內大規(guī)模應用,且無法在項目實施期內完成約定的經(jīng)濟目標。”
盡管在高端制造領域已經(jīng)有部分案例應用到實際生產(chǎn),但整體而言,生產(chǎn)廠商仍然主要將3D打印應用于模具的設計和打樣,而非作為真正的終端制造設備進行批量生產(chǎn)。
制約3D打印大規(guī)模應用的另一大瓶頸在于3D打印的規(guī)?;a(chǎn)能力極為有限,尚未真正融入傳統(tǒng)制造體系。
在這一背景下應運而生的“間接金屬3D打印”的突出優(yōu)勢便是能夠實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)。
挑戰(zhàn)傳統(tǒng)打印工藝市場
“當一臺激光金屬3D打印設備全速運轉打印出一個金屬零件時,DM的單通道噴射(SPJ)技術打印設備已經(jīng)完成了100個同類型零件加工。”
對于視效率如同生命的制造業(yè)而言,這樣的描述無疑是誘人的。
“間接金屬3D打印技術”可直接使用金屬注射成型用粉末,這種粉末的供應鏈比用于激光或電子束3D打印的球形金屬粉末的市場要廣闊的多,隨之帶來的是粉末成本的大幅下降。
據(jù)DM中國區(qū)代理商上海曼恒銷售經(jīng)理王博偉介紹,在銷售端,DM“間接金屬3D打印技術”使用的同類型材料大概比進口激光打印材料便宜20%到40%。
除此之外,在材料利用率和后處理方面,“間接金屬3D打印技術”都具有其特殊的優(yōu)勢。
當效率優(yōu)勢疊加成本優(yōu)勢后,“間接金屬3D打印”的想象空間自然而然地被打開。
作為一種新型的金屬打印工藝,“間接金屬3D打印技術”可以實現(xiàn)發(fā)動機組件、變速箱殼體等部件的快速成型,還可以幫助泵行業(yè)的客戶生產(chǎn)原型鑄件、更換葉輪、蝸殼形狀和旋轉部件。
行業(yè)分析人士指出,“‘間接金屬3D打印技術’,將在汽車、能源、重型設備等領域發(fā)揮重要作用,極大挑戰(zhàn)傳統(tǒng)打印工藝市場。”
國際競爭格局初現(xiàn) 國內鮮有涉足
“間接金屬3D打印技術”道路探索中,DM并不孤單。

實際上,美國ExOne才是第一家將“間接金屬3D打印技術”成功商業(yè)化的公司,基于粘結劑噴射技術,ExOne推出了覆蓋砂型、金屬以及陶瓷的十幾款打印機。有趣的是,ExOne高級總監(jiān)Helmut Magg此前接受媒體采訪時表態(tài):“ExOne永遠不會生產(chǎn)制造基于激光燒結技術的產(chǎn)品”
作為第一家吃螃蟹的企業(yè),ExOne推出“間接金屬3D打印技術”之時,市場上對金屬打印批量化制造提及不多,加上該公司在國內的推廣不足,ExOne的產(chǎn)品在國內鮮為人知。
近幾年,隨著市場對金屬打印批量化制造的需求增加和“間接金屬3D打印技術”產(chǎn)品的精度和速度的顯著提升,行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)明顯加快趨勢,DM和惠普HP便是第一梯隊的典型代表。
在TCT 2019亞洲3D打印展上普惠HP展示了噴射金屬3D打印技術所制作的金屬零件,據(jù)了解,目前已經(jīng)為強生,大眾,威樂,OkayIndustries和PrimoMedicalGroup等生產(chǎn)金屬噴射零件。
大眾汽車目前正在將該技術用于可定制組件,如個性化鑰匙環(huán)和外置銘牌。大眾汽車的未來的計劃是使用惠普噴射金屬3D打印技術生產(chǎn)具有重要結構要求的高性能功能部件,例如換檔旋鈕和鏡座。

Desktop metal瞄準金屬3D打印批量化市場推出的DM Production系統(tǒng)備受資本青睞,據(jù)說已經(jīng)與谷歌、寶馬等制造業(yè)巨頭建立合作關系。
除此之外,GE、Stratasys等國際廠商也正在加緊相似技術的研發(fā),“間接金屬3D打印”競爭越來越激烈。
值得注意的是,與國際激烈競爭格局形成鮮明對比的是,國內的“間接金屬3D打印”領域尚未成氣候。
據(jù)新材料在線®調查了解,國內目前從事“間接金屬3D打印”研發(fā)的寥寥無幾,新材料在線®唯一接觸到的一家從事該領域研發(fā)的企業(yè)是升華三維,該公司成立于2017年,由中南大學粉末冶金研究院團隊創(chuàng)辦。
該團隊結合其自身在粉末冶金方面的優(yōu)勢,目前已經(jīng)推出第一代擠出成型設備,主要主要面向高校、科研院所和粉末冶金廠商。團隊負責人吳敏稱,“公司已經(jīng)著手研發(fā)第二代設備,一旦成功,有望追上甚至超越國外同行們。”
然而,目前國內涉足金屬3D打印的頭部企業(yè)如華曙高科、光韻達等均以激光打印為主,并沒有發(fā)展“間接金屬打印技術”。
據(jù)了解,上述企業(yè)均有關注“間接金屬打印技術”發(fā)展,但考慮到目前該項技術應用尚不明朗,而激光打印相對已經(jīng)具備較為成熟的市場空間,尚未考慮研發(fā)該類型技術。
中南大學粉末冶金研究院教授、長江學者、升華三維首席科學家熊翔分析稱:“國內的3D打印技術發(fā)展較晚,注重成型,跟應用端結合的少,而‘間接3D打印‘是應用端需求倒逼發(fā)展的,國內的企業(yè)對此反應比較遲緩。”
對于 “間接金屬3D打印技術”對激光3D打印市場來帶的沖擊,國內激光3D打印廠商似乎并不擔心。
南京中科煜宸激光技術有限公司董事長邢飛認為“間接金屬3D打印”跟激光3D打印的細分市場并不相同,不擔心其搶占未來市場。
未來行業(yè)格局有一種可能是PBF粉末床激光熔化技術將專注于高附加值零件的制造,并創(chuàng)造更精細的材料晶體結構;而像粘結劑噴射這樣的批量“間接”金屬制造技術則以起大批量、低成本的優(yōu)勢而來滿足PBF粉末床激光熔化技術所沒有覆蓋的市場需求。
但也有業(yè)內人士指出:“經(jīng)驗告訴我們,競爭往往不會如此的井水不犯河水。”



滬公網(wǎng)安備 31011702001106號