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增材制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
增材制造技術(shù)的思想源于19世紀末的美國，并在20世紀80年代誕生。其第一發(fā)展階段主要對標原型驗證類的生產(chǎn)需求，并通過制成的替代來實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的精準復(fù)刻，而到了第二階段則是以行業(yè)應(yīng)用拓展為主。伴隨著應(yīng)用領(lǐng)域的豐富，增材制造技術(shù)在制作過程中所管控的不確定因素增多，這種不穩(wěn)定性催化著3D打印設(shè)備向生產(chǎn)型設(shè)備轉(zhuǎn)化，進而去完成一些真正的批量應(yīng)用。
于清曉博士表示，目前整個增材制造行業(yè)正在由第一階段向第二階段邁進，金屬及非金屬類打印技術(shù)層出不窮，行業(yè)應(yīng)用百花齊放。在這一局勢下，對于設(shè)備的自動化、高效率、一致性、智能化等提出了更為嚴苛的要求，行業(yè)上下游領(lǐng)域也隨之發(fā)生著深刻的改變。
金屬3D打印重走光固化3D打印老路？
曇花一現(xiàn)還是含苞待放？
金屬3D打印由德國Fraunhofer研究院于1995年首次提出，其采用金屬粉末為打印材料，按照成型工藝可分為PBF粉末床熔合(Powder Bed Fusion)、MJ材料噴射(Material Jetting)、BJ粘結(jié)劑噴射(Binder Jetting)、DED直接能量沉積(Direct Energy Deposition)四大工藝。在此之下又細分為DMLS直接金屬激光燒結(jié)(Direct Metal Laser Sintering)/SLM選擇性激光熔化(Selective Laser Melting)、 EBM電子束熔化(Electron Beam Melting )、NPJ納米顆粒噴射(Nano Particle Jetting)、BJ粘結(jié)劑噴射(Binder Jetting)、LENS激光工程網(wǎng)狀透鏡(Laser Engineered Net Shape)、EBAM電子束增材制造(Electron Beam Additive Manufacture)六大金屬3D打印技術(shù)。中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟稱金屬3D打印為“19世紀的思想，20世紀的技術(shù)、21世紀的市場”。
在具體的行業(yè)應(yīng)用拓展中，金屬3D打印具有一定的優(yōu)勢，可應(yīng)用率更廣，同時也能更快地進行一些批量化應(yīng)用。就目前市場環(huán)境來看，這一趨勢已較為明顯，因此金屬3D打印的出現(xiàn)并非曇花一現(xiàn)。在行業(yè)發(fā)展層面，金屬3D打印并不會完全復(fù)制光固化3D打印的老路，紅海競爭現(xiàn)象較為突出。光固化3D打印最初對標的是原型驗證市場，而金屬3D打印的起點本身便是批量化生產(chǎn)，因此應(yīng)用的門檻要求會更高，各品牌的專利、技術(shù)壁壘也比較容易形成。后續(xù)伴隨著市場的飽和，其價格會下移，但行業(yè)的準入門檻不會降低，低價競爭的可能性也不高。
聯(lián)泰科技金屬3D打印行業(yè)應(yīng)用
· 金屬3D打印軍工發(fā)動機機罩
· 金屬3D打印發(fā)動機缸體
· 金屬3D打印連接桿
· 金屬3D打印航天樣品
· 金屬3D打印鞋模
聯(lián)泰科技后續(xù)技術(shù)革新方向
目前聯(lián)泰科技正在從原型驗證向生產(chǎn)型設(shè)備轉(zhuǎn)變。除核心技術(shù)的支持外，后續(xù)聯(lián)泰科技也將持續(xù)深化用戶思維，進而給用戶帶來各個行業(yè)的應(yīng)用綜合解決方案。
1.加強對于智能系統(tǒng)的進階
如果一款產(chǎn)品的自動化程度不夠或?qū)Σ僮魅藛T的技術(shù)要求較高，其產(chǎn)品普及率及適用性將會大打折扣。用戶操作不恰當，第一反應(yīng)會認為是設(shè)備的問題，這便會導(dǎo)致其產(chǎn)品化的屬性大大降低。然而通過聯(lián)泰科技智能操作平臺UnionTech ONE的加持，可以將設(shè)備的使用變成一種“傻瓜式”的操作。這種一鍵操作的智能系統(tǒng)不僅可以降低用戶的使用難度，同時也保障了其使用的穩(wěn)定性。后續(xù)聯(lián)泰科技會加強對智能平臺的研發(fā)投入，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上將數(shù)據(jù)穿透率等方面進行更大的一個提升。
2.簡化設(shè)備參數(shù)及交互設(shè)計
當下設(shè)備的操作頁面還是采用工程師的思維在進行定義，即對所有參數(shù)，用戶均可進行開放式的更改使用。這種情況對于研究機構(gòu)來說是高度契合的，但作為生產(chǎn)型設(shè)備來講，參數(shù)的過度開放在批量管理時容易出現(xiàn)很多不可控因素，操作難度也更大。后續(xù)聯(lián)泰科技將推出簡化的交互設(shè)計，以期為用戶帶來更便捷舒適的操作體驗。
3.推動設(shè)備的智能化升級
在后續(xù)的革新中，聯(lián)泰科技會盡量減少設(shè)備使用中的可維護環(huán)節(jié)，降低人力干預(yù)，實現(xiàn)設(shè)備智能化升級。例如刮刀的自動化清理、液位的自動化調(diào)整等都涵蓋到自動化操作之中。在此基礎(chǔ)上，設(shè)備的穩(wěn)定性將得到顯著提升。同時智能監(jiān)測功能持續(xù)升級，對3D打印的過程信息做到精準的可追溯，在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)問題，可通過智能算法進行自主的提示和報警。
聯(lián)泰科技在光固化領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)先性還體現(xiàn)在光學(xué)系統(tǒng)的智能化升級上。領(lǐng)先行業(yè)的光斑模態(tài)檢測技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對聚焦光斑形態(tài)進行實時、準確監(jiān)測，通過工藝算法軟件進行打印策略的修正和調(diào)整。
自主開發(fā)的無級變光斑打印技術(shù)，實現(xiàn)多個光斑的無級切換，能夠智能識別樣件特征，自動匹配掃描光斑，成型效率更快，精細度更高。
4.完善設(shè)備的效率及生產(chǎn)一致性
當下設(shè)備產(chǎn)出效率相對生產(chǎn)型設(shè)備而言仍需提升，生產(chǎn)一致性方面也有待強化?？v觀3D打印整體生產(chǎn)流程，其操機人數(shù)不多，但后處理工作所投入的人力成本較高。伴隨著生產(chǎn)一致性的提升，該現(xiàn)象將得到改善。且當批量生產(chǎn)具有一定規(guī)模性時，對于后處理的自動化改革的難度會有所降低，可以通過一些算法及工裝的加持實現(xiàn)柔性制造。
材料研發(fā)模式由技術(shù)思維
向行業(yè)思維轉(zhuǎn)化
伴隨著市場需求的衍生，普適性材料得到大力開發(fā)。而這類材料并沒有在某一方面做到特別突出，或是某方面突出導(dǎo)致另一方面性能較差。為解決這一困境，高性能材料應(yīng)運而生。所謂高性能光固化材料，實則是指能達到工程塑料性能。
聯(lián)泰科技材料子公司信斯帝克研發(fā)耐高溫材料
按需研發(fā)的行業(yè)思維
于清曉博士認為，傳統(tǒng)的材料研發(fā)思維無法與增材制造行業(yè)現(xiàn)狀進行高度適配。為此應(yīng)轉(zhuǎn)換研發(fā)思路，采用行業(yè)思維來進行材料的按需研發(fā)。即先認準一個行業(yè)并明確其應(yīng)用過程中的替代關(guān)系以及所需材料的具體要求，在此基礎(chǔ)上再進行針對性的材料開發(fā)。例如當下聯(lián)泰科技齒科材料Model系列便是按需研發(fā)的真實寫照。該模式下材料開發(fā)的目的性、針對性以及成功性均會得到顯著提升。當然，這一思路也可應(yīng)用于相關(guān)設(shè)備的研發(fā)。
增材制造行業(yè)未來發(fā)展如何？
增材制造行業(yè)以應(yīng)用和批量制造為發(fā)展導(dǎo)向，后續(xù)將會更加關(guān)注工序量產(chǎn)化所必備的一些屬性，并向生產(chǎn)型設(shè)備所強調(diào)的一些內(nèi)容靠攏，進而優(yōu)化生產(chǎn)過程中的價值轉(zhuǎn)化率。同時設(shè)備的穩(wěn)定性及批量制造的一致性將是其后續(xù)發(fā)展的主旋律，以增材制造技術(shù)為抓手，配合其他周邊應(yīng)用進行輔助，其生產(chǎn)狀態(tài)也將立足用戶思維，減少人為干預(yù)，趨向于無人化或半無人化，更加強調(diào)用戶使用的體驗感及便捷性，并且為行業(yè)應(yīng)用拓展帶來端對端的解決方案。
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