自上世紀(jì)八九十年代開始，3D打印技術(shù)已有30多年發(fā)展歷史，然而直到2012年美國時(shí)任總統(tǒng)奧巴馬在國情咨文中首次提到3D打印，該技術(shù)才開始成為全球科技界的熱點(diǎn)。至此已經(jīng)過去七年時(shí)間，3D打印已經(jīng)誕生出眾多的新工藝、新材料和新應(yīng)用，技術(shù)的發(fā)展早已今非昔比;3D打印市場也經(jīng)歷了最初的火爆、炒作、冷卻到如今踏踏實(shí)實(shí)的前行階段，國際市場如此，國內(nèi)發(fā)展亦然。
在這風(fēng)起云涌的時(shí)代，創(chuàng)新催動(dòng)著技術(shù)不斷進(jìn)步，2019年3D打印與生活的結(jié)合將會(huì)更加緊密，應(yīng)用將會(huì)更加深刻，傳統(tǒng)制造行業(yè)已經(jīng)到了再不主動(dòng)接觸新技術(shù)可能就會(huì)喪失競爭優(yōu)勢(shì)的一年。下面，我們從技術(shù)角度談2019年3D打印的發(fā)展趨勢(shì)。
1. 速度和功能性將會(huì)獲得更多關(guān)注
傳統(tǒng)行業(yè)在使用3D打印時(shí)無一例外要關(guān)注成本和速度。經(jīng)過近兩年的競爭，3D打印的服務(wù)價(jià)格幾乎已經(jīng)到達(dá)了極限，材料和設(shè)備成本也在開始下降，而速度問題一直未能獲得有效的解決。隨著國家對(duì)環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，會(huì)有更多的傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向3D打印，無論FDM、SLA還是SLM，速度問題都將成為研發(fā)人員無法避及的重要問題。能否使打印機(jī)的速度更具成本效益，將會(huì)影響到技術(shù)的應(yīng)用廣度。
此外，3D打印產(chǎn)品的功能性也將獲得關(guān)注。傳統(tǒng)制造業(yè)等需求部門不會(huì)再僅僅滿足于原型制造，隨著如尼龍等塑料產(chǎn)品和金屬打印技術(shù)的成熟，功能零部件的3D打印直接制造也將成為新的趨勢(shì)。這將影響到3D打印的應(yīng)用深度。
2. 金屬FDM打印技術(shù)將在國內(nèi)獲得廣泛關(guān)注和研究
金屬FDM打印技術(shù)已在國外爆發(fā)兩年，2018年底，隨著如升華三維、百韌科技等企業(yè)相繼實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，2019年針對(duì)該技術(shù)的設(shè)備和材料研發(fā)將會(huì)加速，會(huì)有更多的機(jī)構(gòu)加入進(jìn)來，國產(chǎn)金屬線材預(yù)計(jì)也會(huì)在今年面世。然而針對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用探索，才剛剛進(jìn)入嘗試階段。
3. 4D打印技術(shù)將獲得進(jìn)一步發(fā)展
經(jīng)過近兩年的研發(fā)和普及，4D打印的概念逐漸被人們所接受。在3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)上，4D打印加入了時(shí)間概念，使材料在一定刺激(如熱，水，磁場，電流，紫外線等)下，可發(fā)生形狀和功能的可編程變化。
當(dāng)前西安交通大學(xué)、香港科技大學(xué)、麻省理工學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)在該領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，從復(fù)合型形狀記憶聚合物到可折疊陶瓷和磁性活化材料，相信4D打印在2019年會(huì)有更加引人注目的成果出現(xiàn)。
4. AI驅(qū)動(dòng)的生成式設(shè)計(jì)將會(huì)更加流行
2018年，從通用汽車再造座椅支架，到NASA開發(fā)史上最復(fù)雜的行星著陸器，再到波士頓動(dòng)力為機(jī)器狗SpotMini安裝仿生手臂，我們看到了生成式設(shè)計(jì)和3D打印相結(jié)合的巨大應(yīng)用潛力。這不僅是設(shè)計(jì)的變革，也是3D打印突出功能化和復(fù)雜化制造的重要趨勢(shì)。
2019年，設(shè)計(jì)將不再局限于人類經(jīng)驗(yàn)。通過設(shè)計(jì)目標(biāo)和材料參數(shù)的闡述，AI將驅(qū)動(dòng)探索幾乎無限的設(shè)計(jì)排列，設(shè)計(jì)將更加智能、快速和復(fù)雜，同時(shí)可以節(jié)省資金、提高效率、增強(qiáng)可擴(kuò)展性。同時(shí)，3D打印的介入，使設(shè)計(jì)可以不再關(guān)注復(fù)雜性。國內(nèi)對(duì)生成式設(shè)計(jì)的研究也將開始起步。
5. 企業(yè)對(duì)技術(shù)更有信心，應(yīng)用會(huì)更加實(shí)際，市場將進(jìn)一步沉淀
3D打印已經(jīng)過了炒作期，經(jīng)過2018年的沉淀，國內(nèi)傳統(tǒng)制造業(yè)已經(jīng)開始關(guān)注或者已經(jīng)主動(dòng)使用3D打印，并已有傳統(tǒng)非汽車制造行業(yè)體會(huì)到了3D打印所帶來的競爭優(yōu)勢(shì)，然而由于國內(nèi)企業(yè)核心競爭力的缺失，他們對(duì)3D打印的應(yīng)用往往注重保密(信息來源：materialise)。2019年，除牙科、制鞋、珠寶等這些已經(jīng)熟知的領(lǐng)域，其他行業(yè)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，大到一個(gè)結(jié)構(gòu)件小到一個(gè)工裝夾具和普通抓手，也將會(huì)有更多的企業(yè)主動(dòng)尋求3D打印解決方案。所以，當(dāng)猶豫要不要接觸這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，請(qǐng)考慮競爭對(duì)手是不是已經(jīng)在使用了。
對(duì)3D打印認(rèn)知的提高，使傳統(tǒng)制造業(yè)能夠更加清醒的對(duì)待這門技術(shù)，有優(yōu)勢(shì)則用之，沒優(yōu)勢(shì)則放棄，應(yīng)用會(huì)非常實(shí)際。
對(duì)于國內(nèi)汽車行業(yè)而言，此前一直停留在原型制造和零件試制階段，無論是傳統(tǒng)的整車企業(yè)，還是“造車新勢(shì)力”，都很少將3D打印融入目前的生產(chǎn)制造過程流中。然而隨著國外如大眾、福特、通用等應(yīng)用案例的增多，以及這些公司規(guī)模化的布局和規(guī)劃，國內(nèi)車企會(huì)受到啟發(fā)，對(duì)于技術(shù)的應(yīng)用也到了不深入就落后的階段。這不僅是對(duì)企業(yè)創(chuàng)新形象的提升，更是對(duì)新制造趨勢(shì)的積極迎合。
至于3D打印市場，專注應(yīng)用，有研發(fā)實(shí)力才是根本，早不是靠炒作能活下去的年代。
在這風(fēng)起云涌的時(shí)代，創(chuàng)新催動(dòng)著技術(shù)不斷進(jìn)步，2019年3D打印與生活的結(jié)合將會(huì)更加緊密，應(yīng)用將會(huì)更加深刻，傳統(tǒng)制造行業(yè)已經(jīng)到了再不主動(dòng)接觸新技術(shù)可能就會(huì)喪失競爭優(yōu)勢(shì)的一年。下面，我們從技術(shù)角度談2019年3D打印的發(fā)展趨勢(shì)。
1. 速度和功能性將會(huì)獲得更多關(guān)注
傳統(tǒng)行業(yè)在使用3D打印時(shí)無一例外要關(guān)注成本和速度。經(jīng)過近兩年的競爭，3D打印的服務(wù)價(jià)格幾乎已經(jīng)到達(dá)了極限，材料和設(shè)備成本也在開始下降，而速度問題一直未能獲得有效的解決。隨著國家對(duì)環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，會(huì)有更多的傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向3D打印，無論FDM、SLA還是SLM，速度問題都將成為研發(fā)人員無法避及的重要問題。能否使打印機(jī)的速度更具成本效益，將會(huì)影響到技術(shù)的應(yīng)用廣度。
此外，3D打印產(chǎn)品的功能性也將獲得關(guān)注。傳統(tǒng)制造業(yè)等需求部門不會(huì)再僅僅滿足于原型制造，隨著如尼龍等塑料產(chǎn)品和金屬打印技術(shù)的成熟，功能零部件的3D打印直接制造也將成為新的趨勢(shì)。這將影響到3D打印的應(yīng)用深度。
2. 金屬FDM打印技術(shù)將在國內(nèi)獲得廣泛關(guān)注和研究
金屬FDM打印技術(shù)已在國外爆發(fā)兩年，2018年底，隨著如升華三維、百韌科技等企業(yè)相繼實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破，2019年針對(duì)該技術(shù)的設(shè)備和材料研發(fā)將會(huì)加速，會(huì)有更多的機(jī)構(gòu)加入進(jìn)來，國產(chǎn)金屬線材預(yù)計(jì)也會(huì)在今年面世。然而針對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用探索，才剛剛進(jìn)入嘗試階段。
3. 4D打印技術(shù)將獲得進(jìn)一步發(fā)展
經(jīng)過近兩年的研發(fā)和普及，4D打印的概念逐漸被人們所接受。在3D打印技術(shù)的基礎(chǔ)上，4D打印加入了時(shí)間概念，使材料在一定刺激(如熱，水，磁場，電流，紫外線等)下，可發(fā)生形狀和功能的可編程變化。
當(dāng)前西安交通大學(xué)、香港科技大學(xué)、麻省理工學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)在該領(lǐng)域取得重要進(jìn)展，從復(fù)合型形狀記憶聚合物到可折疊陶瓷和磁性活化材料，相信4D打印在2019年會(huì)有更加引人注目的成果出現(xiàn)。
4. AI驅(qū)動(dòng)的生成式設(shè)計(jì)將會(huì)更加流行
2018年，從通用汽車再造座椅支架，到NASA開發(fā)史上最復(fù)雜的行星著陸器，再到波士頓動(dòng)力為機(jī)器狗SpotMini安裝仿生手臂，我們看到了生成式設(shè)計(jì)和3D打印相結(jié)合的巨大應(yīng)用潛力。這不僅是設(shè)計(jì)的變革，也是3D打印突出功能化和復(fù)雜化制造的重要趨勢(shì)。
2019年，設(shè)計(jì)將不再局限于人類經(jīng)驗(yàn)。通過設(shè)計(jì)目標(biāo)和材料參數(shù)的闡述，AI將驅(qū)動(dòng)探索幾乎無限的設(shè)計(jì)排列，設(shè)計(jì)將更加智能、快速和復(fù)雜，同時(shí)可以節(jié)省資金、提高效率、增強(qiáng)可擴(kuò)展性。同時(shí)，3D打印的介入，使設(shè)計(jì)可以不再關(guān)注復(fù)雜性。國內(nèi)對(duì)生成式設(shè)計(jì)的研究也將開始起步。
5. 企業(yè)對(duì)技術(shù)更有信心，應(yīng)用會(huì)更加實(shí)際，市場將進(jìn)一步沉淀
3D打印已經(jīng)過了炒作期，經(jīng)過2018年的沉淀，國內(nèi)傳統(tǒng)制造業(yè)已經(jīng)開始關(guān)注或者已經(jīng)主動(dòng)使用3D打印，并已有傳統(tǒng)非汽車制造行業(yè)體會(huì)到了3D打印所帶來的競爭優(yōu)勢(shì)，然而由于國內(nèi)企業(yè)核心競爭力的缺失，他們對(duì)3D打印的應(yīng)用往往注重保密(信息來源：materialise)。2019年，除牙科、制鞋、珠寶等這些已經(jīng)熟知的領(lǐng)域，其他行業(yè)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品，大到一個(gè)結(jié)構(gòu)件小到一個(gè)工裝夾具和普通抓手，也將會(huì)有更多的企業(yè)主動(dòng)尋求3D打印解決方案。所以，當(dāng)猶豫要不要接觸這項(xiàng)技術(shù)時(shí)，請(qǐng)考慮競爭對(duì)手是不是已經(jīng)在使用了。
對(duì)3D打印認(rèn)知的提高，使傳統(tǒng)制造業(yè)能夠更加清醒的對(duì)待這門技術(shù)，有優(yōu)勢(shì)則用之，沒優(yōu)勢(shì)則放棄，應(yīng)用會(huì)非常實(shí)際。
對(duì)于國內(nèi)汽車行業(yè)而言，此前一直停留在原型制造和零件試制階段，無論是傳統(tǒng)的整車企業(yè)，還是“造車新勢(shì)力”，都很少將3D打印融入目前的生產(chǎn)制造過程流中。然而隨著國外如大眾、福特、通用等應(yīng)用案例的增多，以及這些公司規(guī)模化的布局和規(guī)劃，國內(nèi)車企會(huì)受到啟發(fā)，對(duì)于技術(shù)的應(yīng)用也到了不深入就落后的階段。這不僅是對(duì)企業(yè)創(chuàng)新形象的提升，更是對(duì)新制造趨勢(shì)的積極迎合。
至于3D打印市場，專注應(yīng)用，有研發(fā)實(shí)力才是根本，早不是靠炒作能活下去的年代。