绝望的合并?超声速武器?国防备件模式?3D打印信息量极大的万字对话实录

科技   2025-01-31 09:19   陕西  
AM易道导语

“金属增材的增速将大于聚合物增材

“增材最终达到整个制造市场的1%到5%”

“高超音速导弹确实有非常惊人的热负荷和机械负荷,所以增材制造允许你们开发也许独特的合金成分,可以通过增材制造技术来处理,也许可以比其他合金和其他制造技术更好地承受这些负荷”

预计未来的航空发动机将有20%到30%的零件,如果我记得没错的话,是通过增材制造生产的。”

以上只是此万字长文的小部分观点,AM易道本文将放送信息量极大的3D打印行业深度对话内容。

增材制造专家Christian Seidel,同时担任慕尼黑应用科技大学教授和Wohlers Associates战略顾问的行业领袖,为3D打印行业注入一剂强心针。

当前,这个年增长率达25.2%的朝阳产业,其市场规模已突破200亿美元。

然而,这个仅占全球制造业0.13%的新兴领域,是整个行业面临的技术突破、人才短缺、设计范式转变等多重挑战。

AM易道本文将通过第一手的专家对话,为您揭示增材制造产业现状、机会与未来发展逻辑。

声明

本次对话内容来自现场实时AM易道记录稿《Additive manufacturing trends, innovations》,AM易道编译。
本文转载请注明原出处和AM易道编译。
原讲者Christian Seidel是Wohlers Associates战略实施顾问、慕尼黑应用科技大学制造技术和增材制造专业教授。
作为该领域权威专家,他曾担任ISO技术委员会261(增材制造)主席12年,获得5项行业重要奖项。
本篇翻如有疏漏或建议,欢迎读者老师指正。
为便于阅读,AM易道会将认为重要的观点和数据加粗高亮表示。
在文章最后,AM易道也摘录了对话的精华观点。
对话实录

Eric Brothers:大家好,欢迎参加今天由GIE Media制造集团带来的网络研讨会,主题是Christian Seidel主讲的增材制造趋势和创新。我是Eric Brothers,GIE Media制造集团的编辑和本次网络研讨会的主持人。

预计到2033年,增材制造的收入将超过440亿美元。

AM市场在新技术和材料方向上不断创新,企业也在持续整合。即便如此,原始设备制造商仍在航空航天、医疗、国防和电动汽车市场展示更具吸引力的高价值AM应用。

虽然AM不断取得进步,但也存在制约行业发展的挑战。今天我们将与Christian Seidel一起深入探讨这些话题,他是Wohlers Associates(由ASTM国际支持)的战略实施顾问,同时也是慕尼黑应用科技大学制造技术和增材制造专业的正教授。自2019年以来,他一直为各公司提供AM战略咨询。

自2014年以来,Seidel教授专注于开发增材制造的全面实施策略。凭借其丰富的专业知识,他专业地指导客户识别和实现AM的潜在应用。在众多荣誉中,他获得了5个奖项,其中包括2个来自他在2014年至2024年担任ISO技术委员会261(增材制造)主席12年的贡献。

Seidel曾在弗劳恩霍夫应用研究领先组织工作,在弗劳恩霍夫铸造、复合材料和工艺技术研究所担任部门主管和战略与研究所发展总监。他担任巴伐利亚材料和生产技术博士研究中心副主任,并且是ASTM F42增材制造执行委员会的普通委员。Seidel在慕尼黑工业大学获得粉末床熔融博士学位,他还在该校机床和工业管理研究所管理委员会任职。他的行业经验包括在Power Brothers Machine Company和MTU航空发动机公司工作,之后于2014年加入弗劳恩霍夫。

在开始之前,我们要感谢我们2025年制造集团网络研讨会系列赞助商。Renishaw是增材制造金属的系统制造商和解决方案提供商。

使用金属零件的组织可以对当前产品和生产生命周期进行全面分析,以发现金属增材制造可能有优势的领域,从而减少开发时间、生产步骤、成本和材料。金属增材制造的早期采用者是航空航天和赛车运动等高端技术行业。随着技术应用的增加,金属增材制造有潜力成为主流,成为每个工程师和设计师工具包的组成部分。

我们还要感谢本次网络研讨会的赞助商。Wohlers Associates(由ASTM国际支持)是一家位于科罗拉多州柯林斯堡和华盛顿特区的拥有36年历史的咨询公司。

谈全球增材行业规模

Eric Brothers:好的。我们的第一个问题是,美国和全球增材制造市场的规模是多少?

Christian Seidel:是的。好的,如果我们可以跳到下一张幻灯片,我们可以看到取自2024年Wohlers报告的概览,这可能还是在四月之前最新的版本。

所以我们测量市场规模。我们的结果是全球增材制造市场大约等于200亿美元。

所以这不是很多,对吧?这是一个小众市场。

谈增材行业占制造业比例

给你们一个比例来说明这200亿对于一个市场来说意味着什么。你们基本上可以参考那个0.13%的值。

因为这0.13%是在全球制造经济中的占比。全球制造经济涵盖切削技术、铸造,无论你能想到的任何制造方面,都被这15万亿的市场规模所覆盖。

如果你把这个数字作为100%,我们的200亿市场大约等于0.1%

所以你们可以看到这是一个小众市场。但为什么它虽然是小众市场却很有趣呢?

谈增材行业增长率

这是因为增长率。过去35年的平均增长率为25.2%,正如你们可以在幻灯片右下方看到的。所以这是相当高的增长率。从2022年到2023年,我们全球看到11.1%的增长,仍然是两位数,但不像几年前那么多。

对于今年,也就是从2023年到2024年的增长,我们将在今年晚些时候公布我们的结果。但我猜测应该会保持在同样的范围,因为一些市场参与者有点挣扎,其他人表现得很好。所以我猜平均下来我们可能会再次达到大约10%上下。但这真的只是我的猜测。我们还没有收到反馈。一旦我们收到反馈,我们需要进行计算。这些是去年的确认数字。

Eric Brothers:某些国家是否比其他国家更积极地采用增材制造?

Christian Seidel:哦,是的,实际上,这是事实。我们可以看下一张幻灯片,首先我们可以看到预测。所以这是我们去年对该行业的预测。

你们可以看到,我们预计会持续增长。因为它在全球多个行业都被广泛使用。正如我之前所说,目前我们在全球制造市场上的占比很小,从我们的经验来看,我们不认为这就是故事的结束。我们更倾向于预计增材制造最终会达到个位数值。

所以在未来几年必须有增长。如果你看下一张幻灯片。你们可以看到各个国家的比较,这是一个非常有趣的图表。我的一个同事几周前刚刚创建了它,

谈增材行业国家部署

因为它提供了一个概览,一个三维视角,它把一个国家的国内生产总值和工业增材系统安装数量联系起了。

当我们谈论工业增材制造系统时,我们考虑的是成本超过5,000美元的系统。所以也许你们公司有一台相当便宜的打印机用于原型制作,或者用于支持产品开发。来自Ultimaker或PRUSA等公司的这些系统通常低于5000美元的门槛。在这个统计数据中,我们只计算工业系统。你们可以在这里看到差异。

拥有大量国内生产总值的国家不一定拥有大量的增材系统安装,你们可以看到美国在这方面做得相当好。德国和日本在这个关键绩效指标方面也有很高的比率,在右侧你们可以看到一个也考虑了历史数据的图表,你们可以看到美国或多或少处于领先地位。累计计算,它或多或少拥有最多的工业AM系统安装量,其次是中国、日本和德国,它们或多或少处在一个相似的水平,以至于它们被打印在一起。所以在这里你们可以看到这些增材制造中最活跃的国家。在这两张图表中。

谈增材行业不同应用市场

Eric Brothers:好的。我们的GIE Media制造集团包括医疗、航空航天、国防和军需品。你能特别谈谈这些特定市场吗?

Christian Seidel:是的,当然可以。观察单个市场的进展非常有趣。首先,正如我之前所说,增材制造被广泛使用,所以大多数行业至少在某种程度上使用增材制造,这也使该行业具有一定的韧性。对吧?

因为如果你在汽车行业遇到危机,这对增材制造来说并不是灾难,因为汽车只是增材制造经常使用的行业之一。这也是我们在过去几年看到持续增长的原因之一,对吧?我们都记得新冠危机,或者欧洲和中东的几场战争。所以你们知道,这些都是全球工业的挑战,而增材制造只是继续上升或继续增加其收入。

所以如果你看下一张幻灯片。我们可以再次看到200亿,如果你们能看到幻灯片的其余部分。你们可以看到各个行业的分配。所以哪个部门产生了这些全球200亿,而你们的行业正处于聚光灯下。对吧?如果你们在这里看到,

根据我们的指标,基于2023年的数字,汽车处于领先地位,其次是消费品、医疗牙科、航空航天、学术机构,然后是政府和军事。

谈增材行业的金属vs聚合物

Eric Brothers:好的。显然,吸引人们关注的一件事是金属增材制造的进步。为什么现在变得如此受欢迎?

Christian Seidel:嗯,首先,从历史角度来看,市场上的第一批系统是用于聚合物的,对吧?这就是为什么聚合物一直处于领先地位。而且当你考虑这些我称之为廉价系统的非工业系统时,材料挤出打印机,你可以看到你必须掌握的机械工程并不是真的复杂。这就是为什么你可以以我说的200美元到2000美元的范围内买到这些非常便宜的系统。

而处理金属是另一回事,对吧?它更复杂。所以金属增材制造的历史不像基于聚合物的增材制造的历史那么久远,这也是聚合物在某些指标中仍然处于领先地位的原因之一,我想说。好吧,此外,原因也可以在物理学中找到。

所以如果你有聚合物的熔点,在摄氏度标准下大约是200度。嗯,铝将开始在可能600到700度时熔化。所以有选择地熔化这些金属材料更复杂,而铝只是范围的下限。如果你考虑钛合金,你将看到摄氏1600度,而且我们经常处理纯钨,所以你将超过摄氏3000度。你可以想象整个机器设计将会不同,会更复杂,这或多或少是聚合物增材制造仍然领先的一个原因。

我想我们为此准备了一张幻灯片。如果你能跳到第11张幻灯片。我们总是可以跳回我们准备的行业幻灯片。但在第11张幻灯片上,你们可以看到材料销售,显然材料销售也与装机量相关。

你们可以看到金属在AM材料市场的份额从2014年的8%稳步增长到2023年的约20%,而且一直如此。

好吧,请记住这一点。这是在新冠危机期间,你知道相当困难的市场情况下。但你们仍然可以看到稳定的增长。好吧,是的,这也代表着金属增材系统数量的增加和金属增材生产量的增加。

因此,出于这个原因,我们预计在不久的将来,金属的增长率将高于聚合物的增长率。

谈增材行业医疗应用

Eric Brothers:你能讲讲我们讨论的每个市场吗?医疗、航空航天和国防?我想你有一些关于这些的幻灯片?

Christian Seidel:哦,是的,我们刚刚跳过了这些幻灯片。如果我们回退3张幻灯片,我们可能会看到我们准备的医疗行业的幻灯片。所以再次说明,医疗器械行业是一个非常有趣的行业。

医疗是增材制造的早期采用者之一。你们总是可以问这个问题,为什么这有意义?嗯,如果你有针对患者的特定产品,你通常会从批量为一的生产中受益。因为如果它真的是针对患者的,它通常是对患者的一个很好的解决方案。

这就是为什么医疗是早期采用者之一,医疗增材应用的增长与整个增材行业的整体增长保持同步,而且我们将始终为我们可以看到的图表,对于我们可以在这张幻灯片上看到的图表,并且在接下来的两张幻灯片上也会看到。请始终记住这是一个相对份额,对吧?

你们知道,多年来显著增长,这只是突出表明医疗增材取得了令人印象深刻的进展。我对医疗增材的个人看法也是,医疗点,医疗点解决方案,医疗点。也许我们甚至可以称之为一项倡议。这真的是增材制造在不久的将来的一个非常有前途的领域。

医疗点是什么意思。这意味着你或多或少在医院现场打印。所以想象一下。一个病人在3楼,而你的打印机在一楼,你真的可以提供针对患者的特定植入物,基本上不会延迟,不需要来回运送零件。你只需要获得数据。病人需要什么?然后你可以把它发送到你的打印机,它就在同一栋楼里。这真的是,我想说,这是一个很大的进步,或者可能成为对患者的一个很大的进步。

第一批医院已经采用了这种解决方案。我想第一个是萨尔茨堡大学医院。所以萨尔茨堡是奥地利的一个城市,与3D系统合作。3D系统是系统方面的领先公司之一。他们有各种各样的系统都在美国。他们收购了其他几家公司。

这些公司之一曾经叫做Kumovis,Kumovis是一家真正有明确重点的公司。所以他们专注于材料挤出技术。他们只想要PEEK的材料挤出技术。所以是高性能聚合物,他们也只专注于一个行业,即医疗行业。

这就是为什么他们真的花了,我想说,总共10或15年。它有点记不清了。他们花了10到15年时间明确专注于开发这样一个系统,从几年前开始,他们才成功让这些医院真正在现场使用他们的系统。在这里你们可以看到一个颅骨板。所以这可以用来补偿患者在头部形状方面可能有的变形,对吧?你们可以在这张幻灯片的最右侧看到,这种颅骨板将作为你们自然头部形状的补充。或多或少会导致你们的头部形状更典型。

所以这对病人来说是相当大的进步,而且这是一条漫长的道路,因为如果你想生产这样的植入物,至少需要多少,像23%的,你知道,这不仅仅是处理高温聚合物如PEEK的技术。它需要在喷嘴周围和建造室内进行非常严格的温度控制,以生产高质量的零件。

这是技术上的挑战。但是,你们知道这里还有一个可能同样复杂的监管挑战。这就是为什么我认为这是一个很好的进展。好的,这是一些关于医疗的投入,你有什么问题吗,Eric?

谈增材行业航空航天应用

Eric Brothers:没有,但我们确实有一些问题即将到来,所以如果可以的话,我想转到航空航天的幻灯片。

Christian Seidel:当然,航空航天的幻灯片应该是下一个。所以也许我们可以。是的。

所以航空航天工业显然是一个非常有趣的行业。你们可以看到从2012年到2017年左右有显著增长,然后你们可以看到轻微下降。但再次说明,你们必须记住。

这是新冠时期,而且市场也在持续增长,所以即使份额有所下降,也不一定意味着绝对值下降,但显然一些容易实现的目标现在已经解决了,而且我们确实在航空航天认证方面面临挑战,正如你们所知,作为一个简单的经验法则。

但是你们知道,涉及的人越多,认证就越难。这将在不久的将来仍然是一个挑战。但增材制造对航空航天来说可能真的是一个完美的配合,因为轻量化设计可以轻松实现。

而且这也是一个行业,人们不应该总是问,你打印了多少零件?对吧?所以你们总是可以问,你替换了多少零件?因为如果你有一个集成设计,可能不太可能出故障,你有更少的安装工作等等这些好处,所以航空航天。是一个非常有前途的行业,也是未来的一个非常有前途的行业。而且它对多种产品也很有趣,对吧?

例如,商用飞机。但你们也可以考虑军事产品。例如,现在在F-35战斗机发动机上使用的热交换器,你们可能听说过欧洲为FCUS系统开发下一代欧洲战斗机发动机的努力。它被称为未来空战系统。它是一个完整的设备系统。让我把设备称为无人机、战斗机等等。

你们知道,要开发这些高度复杂和非常复杂的产品。你们可能想要增材制造可以提供的设计自由,因为你们经常会达到物理极限。

我与许多美国同事就高超音速导弹这个话题进行了几次讨论。显然,你们可以知道讨论更多是在更高的层面,因为这是一个非常敏感的话题。

但我的意思是,很明显,高超音速导弹确实有非常惊人的热负荷和机械负荷。

所以增材制造允许你们开发也许独特的合金成分,你们可以通过增材制造技术来处理,也许可以比其他合金和其他制造技术更好地承受这些负荷,另一个组件或航空航天工业的另一个方面也可以是。

所以我涵盖了商用军用飞机,我简单提到了高超音速的话题。

但你们也可以考虑无人机、卫星和宇宙飞船,当涉及到太空应用时。所以这里真的有广泛的有趣应用,你们需要性能,你们没有高批量,出于这个原因,这对金属、聚合物,也许在未来甚至是多材料来说都是一个非常有趣的行业。

Eric Brothers:在国防领域,增材制造的使用几乎呈爆炸式增长。你能谈谈这个吗?

Christian Seidel:是的,当然可以在国防。我想我们也有国防和航空航天的幻灯片,有时你们知道,这两个行业之间有一个细微的界限。这里你们可以看到我刚才提到的例子。

这是经过认证用于F35的3D打印热交换器,由于其填充结构:一个螺旋形的设计填充结构,这个热交换器比传统的热交换器效率高4倍。

这再次印证了我之前对国防产品所说的,你们知道,它们不断试图突破可能性的边界,因此这对增材制造来说是一个完美的契合。国防还有另一个原因,对吧?这就是为什么你们可以看到这种急剧增长。我的意思是,我们都知道AM在这里份额增加的各种原因。我预测这种增长至少在未来几年内将继续增长。

显然是因为我们看到新的战争出现,正如我前面提到的。然后,你们知道国防总是成为焦点。但这不仅仅是设计自由。这也是一种供应链。

我最近刚和一家公司交谈。你们可能知道它,Nano Dimension。他们可以在一个零件中同时打印金属和聚合物,对吧?至少在某种程度上,至少他们声称你们知道我没有见过,但我可以想象他们确实能够在一台打印机中打印大部分无人机零件。

所以,除了设计自由之外,这个例子中也包含了这一点,这似乎在涉及供应链时也可能成为一个游戏规则改变者。那可能是一个方面。或者,我在国防领域看到很多对备件的兴趣,因为国防设备。

有时这些设备相当老旧,因此最初为你们提供某个零件的供应商可能已经不存在了。而且,正如你们知道的,或者大多数人都意识到的,如果你们有一个零件的3D模型,你们至少可以近净成形打印。显然你们将不得不进行机械加工。我们在这个时候。我们很难,或者我们不能,制造出精确的公差。因此你们总是需要后期加工。

但是,你们知道,备件供应和国防应用的备件业务。我认为增材制造在这个特定应用中可以做很多事。而且是的,这就是我们看到国防在增材制造领域呈现增长轨迹的几个原因。

谈增材行业未来规模和增长

Eric Brothers:好的,如果我们可以看看你的下一张幻灯片,也许可以探讨一下你认为AM在未来几年将如何发展。看起来增长轨迹非常陡峭。你预见这种情况会继续下去,还是会逐渐减缓?

Christian Seidel:是的,我的意思是,这张幻灯片更多是显示增材材料销售。我肯定能看到这也在上升,但我们之前第3或第4张幻灯片,我想那是我们看到的预测,对我来说,我们总是可以讨论具体应用或具体行业。

但如果我们在更高的层面上,我们讨论了增材制造目前在制造市场上的份额为0.13%,嗯,至少根据我的经验水平,这不是理想的份额。对吧?所以我不是说像在2012年,2012年、2013年,你们会看到标题说我们打印飞机,你们知道我们打印整架飞机,那是一个按钮解决方案来打印飞机,你们知道。

我在不久的将来看不到这一点。但0.1%对大多数公司来说可能不够,或者不是理想的。因此,这个行业需要扩大规模是合理的,比如说10倍、50倍,最终达到整个制造市场的1%到5%。

这对我来说似乎比零点几更合适,对吧?因为如果你们筛选你们的零件,我们已经,我和我以前的团队为许多公司做过这个。

如果你们筛选你们拥有的所有零件编号,如果你们以一种结合的方式来做,以数据驱动的方式,但也辅以专家驱动的方式。如果你们与设计师交谈,不仅仅是比较零件编号、零件价格、零件数量。

这只是奖牌的一面,但也要考虑第二面。这也考虑到你们可以替换另一个零件。

但你们知道,可以将10个零件合并成一个新设计的零件,你们可以在没有增材的情况下制造。

平均而言,通过增材制造来打印1%到5%似乎更合适。

我们什么时候能达到那里?没有人真正知道。但你们知道我预计在未来几年至少会持续保持两位数的增长,作为复合年增长率,这将使我们达到制造市场的个位数份额,对某些公司或行业来说可能会更高。

我记得一家航空发动机公司的CEO,但那是6年前。他在台上说,我预计未来的航空发动机将有20%到30%的零件,如果我记得没错的话,是通过增材制造生产的。

所以他,你们知道他预计他的公司,至少对于航空发动机来说不会停留在个位数,而是在二十或三十。但你们知道这对增材来说是一个好产品,可能不适用于每个公司。

谈增材行业供给与整合

Eric Brothers:好的,我们可以看看你的下一张幻灯片,它研究了打印机制造商的数量与销售的关系。我们听说了很多关于制造商之间并购的消息。与技术进步相比,你认为这将如何发展?

Christian Seidel:是的,我的意思是,这是一个有趣的话题,但这个图表向你们展示的相当令人印象深刻,对吧?至少是这些数字。

所以你们可以看到红色的是工业增材系统制造商的数量,你们可以看到工业增材系统制造商的数量在持续增加,蓝色的是实际销售的系统。我们觉得这是一个不匹配。

对目前的需求来说,制造商太多了,嗯,每个制造商都试图建立一个独特的卖点。但我们更倾向于预期会有整合,所以一些公司合并成一个更大的公司,利用一些好处,我们在过去已经看到了这一点。

目前有一个交易正在进行,相当,是的。嗯,非常有名。合并收购活动,Desktop Metal、Markforge、Nano dimension,Desktop Metal最近刚收购了X1。这将可能成为行业中的一个大玩家。我认为这还不是板上钉钉的事,但这正在讨论中。

所以我们看到需要整合。同时,这对并购话题来说是一个有趣的时期,因为市场上没有太多资金,对吧?

所以如果你们比较一些上市公司的股票价格,你们可以看到与它们的最高价值相比。有时你们会看到公司估值下降90%,而目前的并购活动。我们更多地看到它们在合并方面。

所以两家公司,你们知道,某种程度上一起工作。没有支付太多的钱。看起来是有整合。

过去是实力的合并,现在看起来更像是绝望的合并。

对吧,如果这对你们来说有意义的话。

谈增材行业技能需求

Eric Brothers:你之前提到过一个问题。那就是劳动力,一旦我找到这个问题,从技能角度来看,目前限制增材制造增长的最难掌握的技能是什么?

Christian Seidel:是的,是的,这是一个很好的问题。谢谢你的提问。我的意思是,我会看到,我没有为这个问题做准备,但我会有两个答案。

首先,销售是一个重要的方面。所以我看到许多公司都在挣扎,所以我想到一家公司,一个焊接设备的专家。他们开发了一个基于激光的粉末床熔融系统,他们某种程度上取消了这个项目。我问为什么?因为我觉得技术解决方案非常智能,他们说,嗯,这是一个不同的故事。

如果你想销售这样一个系统,比如粉末床熔融系统相当复杂,与销售你们知道的激光焊接设备相比难得多,这对他们来说是一个问题。所以这是一个挑战。

第二个挑战在我看来至少是一个大的拼图碎片。为什么我们没有这个突破,或者为什么增长不是那么快,是因为如果你想设计一个功能优化的零件。

你将很难使用你可能20年的老CAD技能,就像在我的案例中,你有这些参数化模型,立方体叠立方体,对吧。这不会让你达到理论上理想的零件设计,但理想的零件设计可能是一个复杂的填充结构,就像我们在热交换器中看到的那样。只要想象你在无论是Catia还是其他什么软件中画这个,你会很困难,这就是为什么CAD技能在可用性方面,当涉及到AM和工具应用时。

我在行业中遇到过许多专家。他们对增材制造有很棒的想法,但他们甚至没有计算机访问权限,对吧?

因为他们不需要它。他们有他们的工具箱,他们可以安装他们的工装夹具,但他们没有计算机访问权限,当然也没有CAD许可证。如果他们有CAD许可证,他们也没有接受过培训。

如果你们,你们知道,如果你们接受了典型CAD程序的培训,就像我之前说的,你们将很难开发一个复杂的热交换器,你们可能需要额外的模拟技能等等。

所以我认为这是瓶颈之一,一个大的瓶颈。不一定是机器技术或其他什么。但市场上已经有相当高的技术成熟度了。它可能总是可以更便宜。但是你们知道如果你们想让我说出两个。这就是我刚才说的两个。

谈增材行业吸引下一代

Eric Brothers:你有什么建议可以吸引下一代进入增材制造行业吗?

Christian Seidel:当然,我的意思是,下一代对3D打印非常感兴趣。所以就我个人而言,当涉及到增材制造的硕士课程时,我的课程总是报名满员。所以几年前这是一个问题,但如果你们需要增材制造的专家,你们现在可以潜在地雇佣这个人。现在甚至有一份更多关注劳动力的报告,而且你们知道,这些人在市场上。但你们可能不一定。现在在你们的团队中有他们。所以是的,利用培训,我们也提供培训,并试图支持思维方式的转变。对吧?

我认为对设计师来说尝试新事物是一个很大的步骤。如果你一直是一个Siemens NX CAD工程师。你职业生涯的三分之二,你可能不想改变软件工具,或者你可能不想尝试不同的方法,也许。

谈LPBFvsDED

Eric Brothers:很多问题都涉及到不同类型的增材制造,粉末床熔融,直接金属应用。是否有任何一种增长率高于其他?或者它取决于应用?哪一个是最好用的?

Christian Seidel:是的。嗯,你们知道,最广泛使用的技术是在粉末床。我想说。这至少对于工业应用来说是在粉末床熔融工艺类别中。所以特别是对于不那么频繁使用的人。你们可以看看ISO ASTM国际标准编号(529)005-2900。它为增材制造定义了7个工艺类别。好吧,

ISO ASTM 5,2,907个工艺类别在这个标准中定义,它们涵盖了目前市场上可以找到的所有工艺,而粉末熔融工艺类别。

我想说,仍然是最强大的,无论是对聚合物零件还是金属零件。所以我想说可能70%到80%的金属零件是通过粉末床熔融技术生产的。对吧?所以在我看来,它是最成熟的技术,也是在各个行业中最广泛采用的。

顺便说一句,但是正如我之前所说,该行业可能在金属增材制造方面有30年的历史。

所以我目前观察到的是DED技术获得了越来越多的关注。所以DED指的是定向能量沉积。它只是这7个工艺类别中的另一个,它更适合生产大型零件,虽然精度不高,但用时更短。你们也可以使用金属丝。你们知道,你们可以使用粉末或金属丝来进行这种定向能量沉积技术。

而且,这些技术的系统成本相当低,因为它们与焊接技术非常相似,比如激光吹粉与激光焊接很相似,例如?是的。好吧,你们知道,回到你们的问题或者观众的问题。

我预计在未来几年DED的采用率会更高

因为我看到这里有很多动力,比如,让我给你们一个例子。BMW,这家德国汽车制造商肯定是这个增材制造领域的领导者之一。甚至超越了汽车行业。他们真的在这项技术上投入了很多。他们在批量生产中使用粉末床熔融技术已经很多年了。但是现在,就在最近,他们也成功使用了电弧增材制造,这是定向能量沉积技术中的一个工艺,对吧?这只是一个例子,也许突出了我刚才说的,粉末床熔融被广泛采用。而且你们知道,技术成熟度水平9。现在DED,你们知道,正在获得越来越多的关注。

谈金属vs聚合物增材增长率

Eric Brothers:那么你认为金属的增长速度会超过聚合物吗?或者,再次说明,这取决于应用?

Christian Seidel:不,我想说增长率,增长率会超过。我想说金属的增长率会超过聚合物的增长率。是的,就总市场规模而言。它需要,你们知道,它需要几年才能达到平衡。但谈到增长率,我想说,是的,金属会。我预计在下一个周期中金属的增长会比聚合物更快。

谈增材行业增长核心动因

Eric Brothers:好的。你能解释一下是什么市场力量导致这些增材系统销售失败或销售下降吗?这是因为我们已经达到了一个平台期还是你如何解释这个?

Christian Seidel:首先,曾经有一段时间增材制造受到政府资助项目的大力支持。所以你们会有。获得资金购买机器相当容易。而且你们知道,看看情况如何。只是买一台机器,对吧?所以市场上机器的利用率远远不到100%。

所以市场上存在产能过剩,随着市场增长,你们首先会填补产能过剩,然后才会购买另一个系统。

这是一个原因,另一个原因是,随着售出系统的数量,你们知道在过去几年不断增加,我们现在已经达到了相当高的数字。所以当你想要增长时,你首先必须,你们知道,销售你去年售出的这么高数量的系统。显然如此,这也是第二个挑战,

也许第三个原因可能是至少,我观察到,至少在这里在欧洲。但感觉在美国也类似。整个行业普遍存在一些不确定性。就如果我回顾美国的发展。你们有。你们有一次选举总统,1号总统,2号总统,对吧,你们知道。

我不确定,你们知道如果另一个总统会不会走同样的方向,这也对投资有影响。

如果你们在石油和天然气行业,可能你们会等到选举结束才决定你们的下一步投资,我不确定我是否正确,你们比我更了解美国。

但我观察到欧洲的这种情况,所以我们某种程度上在等待下一届政府上台,然后我们就能看到需求在哪里。这对机器销售不利,因为你们不知道,你们知道,只是不知道什么将是你们未来最好的产品,我预计今年的底线可能会好得多,因为我们将在大西洋两岸都有更多的明确性,希望如此。

谈增减材复合设备

Eric Brothers:好的。你怎么看混合增材制造和减材制造机器在一起?这是一个不断增长的市场趋势,还是最好将增材机器与减材机器分开?

Christian Seidel:是的,非常有趣的问题。非常有趣的问题。感谢这个问题。

我的意思是,混合机器肯定会比单一用途的机器更贵。这至少是我的经验。所以如果你们购买一台也有激光送粉DED技术的机床,比如说,它可能会超过100万美元。

如果你们只购买一台机床和一个激光吹粉系统,你们可能最终会花同样的钱。但你们有2个系统,从生产的角度或从制造KPI的角度来看,你们可以尝试让两台机器都达到100%的利用率。如果你们有一台混合机器,你们知道,只要你们用增材模块制造某些东西,切削装置就会闲置不用,对于大多数系统来说是这样,对吧?

所以切削的利用率,例如,如果它是你们混合机器中的切削工具,本质上不会那么好,对吧?这是我看不到混合机器取得突破的一个挑战。

然而,如果你们是一个国防客户,你们想要一台紧凑的机器,一个强大的机器系统,某种程度上,你们知道,在野外。把它们组合在一台机器中是有意义的。如果你们在辛辛那提,在大型机床上,你们有足够的空间放两台机器。

正如我之前评论的,你们可能能够提高投资的利用率。这说得通吗?Eric,让我补充技术方面的内容,因为我忘了说,这很重要。

如果你们有一台组合机器。最大的技术劣势将是。你们制造一个零件,但零件中有热应力,然后你们进行精加工,但不是对每个应用都是这样。对于很多应用。对于许多应用,你们可能想先进行应力释放,然后再进行精加工,对吧,这是混合机器的另一个重要缺点。

Eric Brothers:好的。好的,我们的时间差不多到了,Christian。我想感谢你的演讲和回答,也感谢我们的与会者的问题和投票答案,再次感谢我们的制造集团系列赞助商Renishaw,以及本次网络研讨会的赞助商Wohlers Associates(由ASTM国际支持)。

AM易道摘录精华观点

  • 0.13%是增材行业在全球制造经济中的占比。
  • 最终达到整个制造市场的1%到5%。
  • 根据我们的指标,基于2023年的数字,汽车处于领先地位,其次是消费品、医疗牙科、航空航天、学术机构,然后是政府和军事。
  • 你们可以看到金属在增材材料市场的份额从2014年的8%稳步增长到2023年的约20%,而且一直如此。


  • 在新冠危机期间,你知道相当困难的市场情况下。但你们仍然可以看到金属增材稳定的增长。
  • 我们预计在不久的将来,金属的增长率将高于聚合物的增长率。
  • 增材制造对航空航天来说可能真的是一个完美的配合,因为轻量化设计可以轻松实现
  • 现在在F-35战斗机发动机上使用的热交换器。
  • 欧洲为FCUS系统开发下一代欧洲战斗机发动机的努力,无人机、战斗机等等。
  • 高超音速导弹确实有非常惊人的热负荷和机械负荷。
  • 所以增材制造允许你们开发也许独特的合金成分,可以通过增材制造技术来处理,也许可以比其他合金和其他制造技术更好地承受这些负荷,另一个组件或航空航天工业的另一个方面也可以是。
  • 也可以考虑无人机、卫星和宇宙飞船,当涉及到太空应用时。所以这里真的有广泛的有趣应用,需要性能,没有高批量,出于这个原因,这对金属、聚合物,也许在未来甚至是多材料来说都是一个非常有趣的行业。
  • 备件供应和国防应用的备件业务。我认为增材制造在这个特定应用中可以做很多事。
  • 他在台上说,我预计未来的航空发动机将有20%到30%的零件,如果我记得没错的话,是通过增材制造生产的。
  • 我们更倾向于预期会有整合,所以一些公司合并成一个更大的公司,利用一些好处,我们在过去已经看到了这一点。
  • 过去是实力的合并,现在看起来更像是绝望的合并。
  • 我预计在未来几年DED的采用率会更高
  • 所以市场上存在产能过剩,随着市场增长,你们首先会填补产能过剩,然后才会购买另一个系统。
  • 所以我们某种程度上在等待下一届政府上台,然后我们就能看到需求在哪里。这对机器销售不利。

AM易道最后聊两句

让我们假设制造经济总量保持15万亿美元,如果3D打印行业最终占比1%,大约是1500亿美元;如果5%,大约是7500亿美元。

按Seidel的观点,AM易道相对保守计算(不算GDP增长和通货膨胀),3D打印无论如何,未来都是万亿人民币的产业。

在新春,希望这样的预期,值得每一个3D打印从业者期待和继续努力拥抱。

至于通过何种方式用多快的时间达到3D打印的终极规模,希望AM易道的分享内容可以有所启发,让这一天加速到来。

感谢您阅读到了最后,如果觉得AM易道文章有价值,请您点赞、转发、关注AM易道,与您一道发现3D打印的下一个奇点。

注:
AM易道与文中提到公司不存在任何形式的商业合作、赞助、雇佣等利益关联。图片视频来自于网络,仅作为辅助阅读之用途,无商业目的。权归原作者所有,如有任何侵权行为,请权利人及时联系,我们将在第一时间删除。本文图片版权归版权方所有,AM易道水印为自动添加,辅助阅读,不代表对该图片拥有版权,如需使用图片,请自行咨询版权相关方。

AM易道
为3D打印以及人工智能从业者提供有价值的信息。(行业分析,科技树展望,竞争策略,内幕消息)
 最新文章