编者按:
只有当价格下降、速度提升,3D打印行业才能真正“破圈”,迎来高光时刻。在此之前,应以应用为突破口,技术围绕应用而生,不断迭代升级。以往假象3D打印无所不能的时刻已经过去了,现在活下来靠的必须是真正能做好什么。
作者 | Paweł Ślusarczyk
来源 | 3dprint.com
编译 | 资源库
6月底,北美年度最大的增材制造(AM)贸易展RAPID + TCT在加利福尼亚州洛杉矶举行。尽管我未能亲临现场,但通过大量的照片、视频和报道,我对展会有了一定的了解。说实话,我并不后悔缺席。
除了社交方面(结识新朋友、交流和享受愉快的时光)之外,在技术方面并没有什么突破性的新东西,我以前从未见过,几个月后在Formnext上也不会再展示。然而,我的印象是,这次贸易展的核心不是技术,而是AM行业本身日益浓厚的氛围。
会议的主要活动包括讲座和讨论会,全球3D打印行业的领军人物参加了这些活动。来自Stratasys、3D Systems、HP、EOS、Formlabs和Nikon SLM Solutions的代表讨论了该行业的现状。他们指出了每个人都面临的问题:投资减少公司估值降低以及收入下滑。为应对这些问题,会议提出了两个可能的解决方案:
一方面,优化所有权成本(并通过合并减少就业),另一方面,继续吸引新客户。很难不同意这些想法。我只能为它们鼓掌。降低成本,增加收入!经典!这不会失败!看看Nano Dimension和Desktop Metal;他们就是这么做的!
尽管有这种显而易见的解决方案,但为了解决真正的问题,还必须更深入地研究。问题是,尽管3D打印具有所有明显的优势,但其高成本、缓慢速度和有限尺寸制约了其在大规模生产中的应用。令人遗憾的是,目前的3D打印机更多地是原型生产机器的高级版本,尚未完全满足制造业的实际需求。
看看展会上的照片,以及每天在LinkedIn上浏览AM行业人士的帖子,似乎每个人都专注于打印件本身。“嘿,看看我用3D打印的这个多漂亮!”但这并不是它的全部。
听着,没人真正关心它的外观
我参加3D打印展会和会议已有11年了。其中大部分时间都是我自己组织。我看到了用各种可能的技术制作的各种类型的3D打印件。我看到了它们有多漂亮、多精确、多完美地组合在一起。更重要的是,我看到了它们的质量逐年提高。而今天,它并没有给我留下太多印象。你给我看一个零件,指出它的技术细节,问我对它的看法。我会礼貌地说你做的很酷,仅此而已。也许有时我会拍一张我永远不会看的照片。我为什么会这样?因为我已经看过了一切。
而且,你知道吗?这不仅仅是我。世界上所有大型制造公司的工程师、设计师和经理也都见多识广。他们也和我一样参加同样的活动、会议和展会。他们参加这些活动、会议和展会可能有5年了,也可能有11年了……甚至可能有20年了。而且,他们参加这些活动、会议和展会时,并不是想看到漂亮的3D打印,而是想找到解决问题的方法。
亟待解决的问题
- 每天需要生产数千个零件
- 零件尺寸需达到20厘米(XYZ方向)
- 无需额外加工即可使用
- 使用材料包括聚乙烯、聚氯乙烯或聚甲醛
- 只需少量机器即可完成大规模生产
然而,3D打印公司目前主要关注的是技术本身的问题。3D打印有层纹,所以他们想方设法隐藏或消除这些层纹。3D打印会收缩,所以他们想方设法避免这种情况。3D打印不准确,所以他们提高质量。3D打印制造速度慢,所以他们加快了制造速度。这些问题虽然重要,但无法从根本上解决制造业的需求。
风险投资家已经两次要求支票,而行业也两次虚张声势
首先,一切都说得非常清楚。表格、图表、参考文献列表和意向书都一一呈现。Excel始终显示一切正确。数字始终呈绿色。而那些漂亮的3D打印件,则证明所讲的是事实。看看它们,它们有多好;触摸它,感受它。看到了吗?
然后,产品进入市场,与现实发生冲突。它们看起来仍然不错,但并没有解决问题。它们成为了无法实现的潜在机会的象征。规模不合适,性能不合适,即使可以以某种方式实现,价格也不合适。
2015年,消费级3D打印泡沫破裂,很多明星企业销声匿迹。如今,工业级3D打印市场也面临类似的挑战。Shapeways是第一个受害者。其余企业要么勉强维持生计,要么通过大幅折扣出售来自救。
历史总是重演,因为没有人关注问题的根源,而是试图改进与之并行的东西。3D打印机是一种具有特定价值和功能的产品,但目前它还不是大规模、精密工业制造的工具。
当然,也有例外。像Merit3D这样的公司正在打破零件生产记录,证明AM可以成为注塑成型的可行替代品。但是,让我告诉你几件事:
- 这只是一家公司
- 它用光固化树脂制作很多小东西
- 如果它接到订单要求它在一周内用PET生产100万个零件,它不会这么做。
那么,聪明人,我们应该怎么做呢?
以下是我的一些观点:
- 做真实的自己:了解自己到底是谁,不要试图成为你不是的人,也永远不会成为的人。
- 与众不同:利用技术提供的所有优势,走别人没有走的路。
- 分享和传播:与他人一起做,不要把技术封锁起来。
别再假装现代3D打印机是生产机器,而其实只是高性能原型机。而且,要迈向更高的水平,我们需要重新思考技术的发展方向。
以熔丝制造技术为例:
- 生产应基于自动添加的颗粒而非长丝。
- 结合不同成分以创建新的材料混合物。
- 可以使用原始塑料废物。
- 打印头可以随时改变直径,因此根据零件的几何形状,可以加快或减慢打印速度,或使其更精确或更不精确。
- 生产必须是连续的:例如,基于传送带(在工作结束时,传送带继续移动,一部分落入篮子中,无需操作员参与即可自动开始新的打印)。
降低价格,提高速度,这些是真正的创新。顺便提一下,不要追求像CNC铣削或注塑成型那样完美光滑的壁,而是找到只能在3D打印机上制作的粗糙边缘部件的用途(具有毛茸茸的表皮或网状效果)。
其他增材制造方法也需要改进。例如,在立体光刻(SLA)或聚合物粉末床熔融(PBF)中,材料范围需扩大,材料价格也必须降低,以使3D打印件的成本低于传统制造零件。材料价格是影响因素。不幸的是,客户并不总是相信较低的初始成本、较短的供应链或较低的碳足迹。有时是的,但有时只有单价才重要。这就是3D打印的结局。
当我发现制造注塑模具的成本并不像我想象的那么高时,我多次感到惊讶。而且生产所需的时间可能也没有人们通常说的那么长。而且,考虑到所有成本,在注塑机上生产1000个零件比在3D打印机上生产更便宜。
结论
所以单价和生产速度是当前3D打印技术面临的主要障碍。整合肯定会有所帮助,增加客户数量也会有所帮助。但如果3D打印要与传统制造方法竞争,它必须比现在更便宜、更快。否则,3D打印将主要用于原型设计或小规模生产,难以在大规模工业制造中占据一席之地。
重新开始。重新发明技术。或者接受这个事实:这个东西只能用于原型设计或制造单个物品。
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