透视2025:全球金属3D打印产业的"拐点博弈"

科技   2024-12-29 12:17   北京  



AM易道导语:

本文主要内容来自3DPrint.com网站2024年12月27日发布的重磅文章的翻译,汇集了来自全球多位金属3D打印领域的顶尖专家对2025年的深度预测和真知灼见。

2025年的金属3D打印行业或将经历一场更深刻的转型。

让我们透过全球顶尖专家的洞见,看清这个价值万亿的市场即将迎来怎样的变革。

全文翻译

过去几十年间,金属3D打印取得了显著发展。从骨科植入物到火箭推进系统,它已成为多个关键行业的基石技术。我们正在见证电子束技术的复兴,打印机现在可配备20个或更多激光器。
虽然一些公司蓬勃发展,但其他公司则在艰难求生。
熔池仍然是个谜,而且进展常常受到烟雾和镜像效应的阻碍。
那么,领先专家们对2025年有什么见解呢?
技术演进:从优雅到务实
Barnes Global Advisors的负责人John Barnes阐述了行业重点的转变:

"我们将看到向服务的持续转移;

重点将更多地放在零件制造上,而设备销售将受到较少关注。

优雅的打印机将让位于更具生产力且更适合其应用的功能性机器。

行业的潜在产能将有所增加,但我认为老式的单激光和双激光系统将在研发领域找到一席之地,因为人们正在转向更快的多激光系统。

同时,定向能量沉积(DED)技术将开始步入正轨,随着其在粉末床熔融(PBF)领域的小型同类产品开辟了如此多的门路,现在可以制造更大的零件。

国防领域将越来越多地转向增材制造,尽管步伐缓慢。

记住,慢即是稳,稳即是快。

材料销售将因此继续增长。

最后,优秀的工程师将继续是无价之宝,特别是那些有增材制造经验的工程师。"

市场格局:金属市场颠覆的期待

比利时植入物3D打印服务公司AMNovis的CEO Ruben Wauthle呼应了Barnes对行业创新和转型的观点,强调了未来的挑战和机遇:

"在2025年,随着更多的原始设备制造商(特别是来自中国)以较低价格推出类似机器,金属增材制造行业将面临更激烈的竞争。

这种不断增加的价格压力可能推动创新,鼓励制造商开发更简单、更具成本效益的机器,而不是增加复杂性。

我个人正在等待一家公司能像Formlabs在高分子打印领域那样颠覆金属增材制造市场!

同时,特别是在医疗器械打印等领域的产能过剩带来风险,导致机器利用率不足和潜在的停产。

虽然各行业对金属增材制造代工的整体需求在增长,但并非所有公司都能生存下来,因为供应过剩可能迫使一些公司缩减运营。"
Ruben和John都强调了更简单、更便宜机器的潜力。
一个"金属版Formlabs"的出现可能引发真正的革命—不仅仅服务于1,000家工业企业,而是覆盖全球50万个生产单位和工厂。
战略转型:问题导向驱动创新

Domin的CEO Marcus Pont反思了该行业的战略转变,建议采用更注重问题导向的创新方法:
"我认为明年,我们将看到从投资数十亿创造解决方案并希望找到问题,转变为人们寻找问题并意识到3D打印可以成为解决方案。

这将导致新公司的诞生,这些公司专注于通过应用创造价值,并可能导致工艺的整合,我们将看到长期稳定的工艺胜出。"

以应用为中心的公司掌握着增材制造的未来。

EOS全球增材制造思维的业务发展与学院总监Fabian Alefeld以流程稳定性为重点,对此进行了补充:

"在2025年,我们预计对回流和弹性制造的关注将继续增长,突出增材制造能够快速提升产能,同时降低风险并减少对全球物流的依赖。

此外,我们预见增材制造生产将向更高产量和更大可靠性转变,企业可以获取总拥有成本(TCO)指标,确保关键制造环境的可扩展性。

随着对这项工业技术的信心和需求持续增长,利用增材制造的公司将在2025年及以后实现长期可持续性和经济可行性。"

地缘政治:重塑产业链布局

稳扎稳打的方法似乎是当前形势下的正确选择。
在SLM Solutions,尼康公司企业副总裁兼尼康先进制造CEO Hamid Zarringhalam强调了在经济和地缘政治变化中增材制造的战略重要性:

"特别是在美国,气氛似乎是增长的。

如果这种状况能够持续,再加上通胀—因此利率—保持在可控范围内,这应该对主流客户的资本支出有利。

战略投资对能力和产能的投入通常不受短期经济环境的影响,为此,特别是对国防工业基地的战略投资将继续。

贸易和全球地缘政治将继续成为盟国之间产能本土化或回流的驱动力。

资本市场对整合的影响可能是双向的:要么加速必要的整合以确保韧性和创新投资能力,要么推迟不可避免的结果。

随着那些有能力的企业继续创新,以及速度和质量的持续改进,采用率应该会继续提高,尽管速度比我们行业内所有人希望的都要慢。

鉴于增材制造的双重用途性质,我们应该预期出口管制和供应链脆弱性方面会有进一步的限制。"
再次强调了稳定增长和持续质量改进。
Hamid对当前经济环境下投资动机及其影响的区分特别有见地。这种动态可能会对行业内不同参与者产生不同影响。贸易、经济、国防和回流继续成为反复出现的主题。
技术突破:多材料打印引领未来
诺丁汉大学增材制造教授兼Added Scientific合同研究公司主任Richard Hague表示:

"随着激光粉末床熔融供应商的过剩,该领域竞争加剧将是一个主要挑战,特别是来自东方的竞争,因此我担心许多公司的生存能力,因为利润将受到挤压—尽管这种竞争加剧也可能导致公司实施金属增材制造的成本更加经济,所以这是一个双面性问题。
从功能性角度来看,我最期待看到多材料激光粉末床熔融的发展—例如,aerosint最近升级的三辊系统相比之前必须报废未使用粉末的两辊设置是一个显著改进。

其他公司也在这一新兴领域大步向前。虽然我们可能还不完全理解这些多材料系统将在哪里使用,但我确信商业用例终将出现,尽管存在技术挑战!
有一种新兴技术我特别热衷,现在其不断壮大的社区称之为'熔融金属喷射',随着新系统进入市场以及来自工业和研究人员的兴趣增加,它开始加速发展。

它目前还无法与激光粉末床熔融竞争,但我认为它会找到自己的利基市场,在多材料方面也有特殊潜力。"


对于植入物、太空推进和许多工业应用的多材料金属,我非常兴奋。我也是Richard及其同事使用aerosint头进行多金属和多材料工作的支持者。Schaeffler Special Machinery的多材料打印机是我在Formnext展会上最喜欢的东西。

仅钛合金植入物就可能成为至少十亿美元的收入机会。Ruben的AMNovis是Schaeffler的第一个客户,我迫不及待地想看看他们将如何在骨科领域部署多边金属。我完全同意Richard的观点,我不知道这将走向何方,但这非常令人兴奋。

新兴方向:难熔金属的崛起

另一个令人兴奋的是电子束熔化(EBM)。
在JEOL,企业官员Shoji Shiota详细阐述了行业预期的技术演变:

"我们相信工业3D打印将继续成熟,并专注于医疗、航空航天、太空、能源和国防等核心领域的应用驱动用途。

随着像JEOL这样的公司推出新一代机器,我们预计电子束粉末床熔融(EB-PBF)将重新获得主导地位,这得益于高熔点金属(如钨)加工技术的进步和专业制造解决方案需求的上升。"

"EB-PBF带来的技术进步和成本降低正在为大规模生产和更广泛的应用铺平道路。随着增材制造技术在制造业中的更多应用,质量控制将变得更加重要。
机器制造商需要找到检测和分析打印零件缺陷的方法,并跟踪制造过程中使用的条件。这些是我们认为增材制造技术未来的关键话题。
钨长期以来在我们行业中相对被忽视,除了在CT扫描准直器中的特殊用途和偶尔被冒险的F1车队用于平衡赛车。

然而,与钨相关的打印应用正在悄然兴起。尽管它易脆且打印具有挑战性,但钨正在核能、托卡马克装置(环磁机)、太空和导弹推进以及装甲等领域找到新的用途,高端零件正在稳步涌现。"

Shoji强调EB-PBF技术在处理钨等具有挑战性材料方面的作用,这自然引出了Freemelt首席科学家Ulf Ackelid的思考。

Ulf关注增材制造领域中新兴的难熔金属领域:

"我们最近看到对钨和钼等难熔金属增材制造的兴趣不断增加,无论是短期还是长期,我们预计这个市场在2025年将进一步激增。

有两个明显的原因。

先是正在进行的跨国核聚变能源计划,专注于以最小的碳足迹解决未来全球能源需求。

在聚变反应堆中,需要具有极端耐热性的材料,钨在这里是一个明显的候选材料。如果成功,这将成为钨的高产量应用。第二个原因是地缘政治紧张局势加剧,重点关注国防工业和军事应用。

由于其独特的材料性能,如高密度、高硬度、高导热性和高耐磨性,难熔金属和合金在这方面找到了多种用途。


推动对难熔金属增材制造兴趣快速增长的一个促进因素是,这些材料使用传统方法制造复杂形状非常具有挑战性。


增材制造,特别是使用PBF-EB的热处理,具有生产前所未有的高质量难熔金属的独特潜力。"

通过增材制造将难熔材料引入工厂可能超过当前整个3D打印市场。如果电子束技术能够满足这些零件的预期需求,它可能推动显著的额外增长。

与过去"3D打印一切"的口号形成鲜明对比,金属3D打印行业似乎正在稳步向缓慢采用迈进,这种采用由质量的逐步改进推动。

这些经过现实考验的更为谨慎的目标最终可能成为现实。

AM易道2025年金属3D打印七大趋势总结
AM易道总结,通过解析全球专家的真知灼见,我们可以清晰地看到以下几个重要趋势:
  • 服务转型势在必行:


    从"卖设备"到"卖服务"不仅是商业模式的改变,更是整个行业走向成熟的标志。设备制造商需要思考如何打造端到端的解决方案。

  • 差异化竞争加剧:
    我国制造商的崛起将重塑行业竞争格局。但真正的竞争不在于价格,而在于如何为特定应用场景提供最优解决方案。
  • 多材料技术破局
    这不仅是技术创新,更可能带来全新的应用场景,特别是在医疗器械、航空航天等高端领域。
  • 电子束技术复兴:
    在高温合金、难熔金属等特殊材料领域,电子束技术展现出独特优势。这或将开启增材制造的全新应用领域。
  • 质量控制至关重要:
    随着应用场景不断拓展,质量控制和过程监控将继续成为行业发展的关键瓶颈。
  • 地缘政治影响加深:
    供应链重构、技术管制等因素将深刻影响行业发展路径。企业需要未雨绸缪,提前布局。
  • 投资逻辑转变:
    从"解决方案找问题"到"问题找解决方案",投资者的关注点正在发生根本性转变。
AM易道最后聊两句
虽然文中的很多专家是站在自己的受雇单位立场上发表观点,但这并不影响我们观察到公约数的认知判断。
AM易道认为,2025年将是金属3D打印行业实现质变的关键一年。
行业正从技术驱动向应用驱动转变,从追求速度向追求稳定转变,从单打独斗向生态协同转变。
对我国企业而言,这是一个充满挑战也充满机遇的时代。
完整的制造业体系、巨大的应用市场、灵活的创新机制,都为我们弯道超车甚至领先提供了可能。
关键是要找准定位,既不能盲目追逐高大上的概念,也不能满足于成为低端设备的代工者。应该立足应用场景,打造差异化优势,在细分领域实现突破。
未来已至,但道阻且长。让我们拭目以待,看2025年这场产业巨变如何演绎。
而在这场巨变中,我国企业究竟能扮演怎样的角色,AM易道将持续关注。


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。
Reference:
1.
https://3dprint.com/315325/3d-printing-predictions-for-2025-metal-3d-printing/
2.https://www.engineering.com/bringing-additive-manufacturing-into-focus-at-nikon/
3.https://www.jeolusa.com/
4.https://career.freemelt.com/people/854675-ulf-ackelid5.https://additivemanufacturingstrategies.com/speaker/richard-hague/
6.https://manufacturingdigital.com/technology/fabian-alefeld-manager-of-eos-on-additive-manufacturing
7.https://domin.co/
注:
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