金属3D打印企业(产品)差异化竞争的六个实例

发布时间:2020-09-28浏览次数:27

  以粉末床激光熔融技术为代表的金属3D打印企业有很多——EOS、SLM Solutions、Renishaw、3D Systems、铂力特、华曙高科、易加三维、汉邦科技。。。这串名单还可以更长,但是这些技术原理一样的产品相互之间有哪些不一样,除了稳定性、知名度,可以想到的则不是很多。

“ LPBF技术领域很少有公司具有鲜明的特色,基本都大同小异,很难看到真正的差异化。未来,谁能证明他们可以降低成本、提高质量并保证稳定生产,谁就可以取胜。谁无法找到自己的真正差异性,谁就很容易从2020年开始出现钱不够烧的情况。”——工程产品和服务公司Phoenix Analysis & Design Technologies 董事兼共同所有人Eric Miller


“差异化将是企业生存的关键,如果企业不能清楚的向市场传达自己的价值主张,将很难脱颖而出。在这个市场中,克服成本压力、提高材料灵活性、突破制造限制都将是非常具有吸引力的价值主张。”——金属增材制造专家Alex Kingsbury


作为整个增材制造市场的重要参与者,系统供应商驱动着超过50%的市场,粉末床熔融技术(PBF)又是该市场中的主导技术。到现在为止,来自欧美和亚太主要工业地区的供应商已经提供了大量增材制造设备,各种模态类型和材料应有尽有。正如上面分析所言,传统设备商之间的产品差异化却并不明显。而近些年,市场上涌现出了一些基于传统SLM技术的创新产品,似乎给这项发展了20多年的技术带来了一些新活力。


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传统SLM技术的革新—差异化带来新活力




1. 十二激光、更大层厚,下一代金属3D打印机


SLM Solutions虽是传统的金属3D打印制造商,但其技术理念一直引领行业发展。传统大尺寸SLM设备通常配备三激光或四激光,但SLM Solutions目前正在研发的下一代金属增材制造系统多达12激光,这将为增加打印尺寸、提高打印效率提供重要保证;除此之外,SLM Solutions自多年前就已推出0.06和0.09mm的大层厚打印工艺,相比很多公司固守小层厚,该公司为提高打印速度可谓煞费苦心。2019年,SLM Solutions顺利度过难关


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SLM Solutions下一代设备打印的部件(600x 600mm


2. 解决后处理痛点,无支撑金属3D打印技术


支撑去除同样是传统SLM金属3D打印技术的极大痛点,该过程几乎只能通过手工操作,给零件处理带来了极大不利,而且还会降低表面质量,破坏脆弱结构。基于此,一些软件开发商推出了智能化的支撑添加模块,希望能够简化支撑添加过程、减轻去除难度,事实上这些功能正在生产一线发挥重要作用。但Velo3D的无支撑SLM技术来的更为彻底,通过无接触的铺粉方式以及可能的工艺动态控制,该公司实现了零件无需支撑、无需生长在基板上即可成型的效果。毫无疑问的是,Velo3D的技术确实领先于当前主流的SLM工艺,它显示了该公司对材料和工艺的控制能力,给金属3D打印技术的工业化应用带来了极大便利,这为获得航空航天、国防和军工部门的青睐奠定了基础。


3. 一次多层,多层并行打印技术


由澳大利亚Aurora Labs研发的多层并行打印技术比如今主流的金属打印速度快几个数量级,每天可成型上百公斤粉末。这种世界上“最快”的直接金属3D打印机兼顾铺粉与成型,无疑能够同时保证对零件高精度、高性能、高复杂以及高效率的追求。


4. 质量可追溯,决心替代后检测


3D打印技术能够实现增长的另一个关键原因是其在质量保证方面的能力:金属增材制造设备必须能够始终如一地生产质量高度稳定的零部件。“随着越来越多OEM不再满足于单纯的后检测,生产过程中的质量监控和质量保证已经成为众多解决方案提供商的工作重点。”Velo3D技术合作副总裁Zach Murphree博士表示,“测量机械完整性、检测表面缺陷和孔隙度对于零件质量至关重要,每个解决方案提供商都需要认真考虑如何解决这些难题,到时候谁能拿出适用于关键组件的质量控制解决方案,谁就能最终胜出。设备厂商和第三方供应商都应着力于解决OEM的痛点。”


目前,Sigma Labs 等公司已经开始提供可以在生产过程中实时监控生产设备的技术。Sigma Labs 总裁兼首席执行官 John Rice 最近在接受采访时介绍,“我们的硬件/软件包可以观察并评估生产过程,并且利用热信息,及时发现生产过程中零部件规格出现偏离的情况。系统可以识别质量问题发生的前兆,并及时提醒设备操作员停止生产并作出修正,从而降低零部件报废或生产受限的情况。”


无疑,质量监控、可追溯正在成为高端用户追求的目标,这实际上为SLM系统制造商带来了压力。目前欧美设备商遥遥领先,传统金属3D打印老牌企业EOS和雷尼绍等均已推出了在线监控和质量可追溯模块,国产品牌基本上仍停留在“录像”阶段,在差距显现的同时,也是国产品牌创新的良机。


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EOS依靠光学层析成像实现质量可追溯


5. 关注细分领域,行业专用打印机


在细分应用领域,传统SLM技术的发展也正在凸显出差异化的竞争趋势。纯铜打印的故事已经讲了多年,主流设备商依然是通过改造机器进行工艺开发,而弗劳恩霍夫激光技术研究所、通快集团以及日本岛津和大阪大学等机构则另辟蹊径,从材料和激光相互作用的角度入手,通过改变光源提高纯铜的成型效率。由通快集团开发的绿激光3D打印机已经上市,纯铜和贵金属的安全、高效率3D打印为这些材料在细分领域的应用开辟了道路。


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通快采用绿激光打印的纯铜零件


6. 减轻用户负担,材料再循环利用


金属3D打印材料领域的发展同样有不一样的现象。此前材料制造商推出了多种雾化制粉工艺,但这些工艺所使用的原材料均是传统棒材或金属丝材等标准材料。但美国6K公司却将目光聚焦于金属3D打印的支撑结构件、废件以及来自于机加工行业的切屑、铣屑等可回收原料,通过其微波等离子平台转化为优质金属粉末,从而成为世界首个可以利用可持续资源,生产增材制造粉末的系统。6K的目标是100%的利用进入供应链的所有材料,为增材制造用户提供一种新的项目成本管理和供应链控制方式,并同时朝着实现增材制造循环经济的方向发展。


END


市场研究公司AMPower最近的一份报告显示,2019年包括系统、材料和服务销售在内的全球金属3D打印市场的估值约为20.2亿欧元,未来几年更是会以超过23%的年复合增长率持续增长,并在2024年达到58.91亿欧元。航空航天、国防和汽车终端行业对金属3D打印的需求不断增加,以及该技术在降低制造成本和缩短交货时间等方面所体现的优势,成为市场快速增长的主要原因。


而从近几年3D打印技术发展的现状来看,无论是金属3D打印、光固化还是激光烧结,解决制造弊病、突破传统打印极限正在成为潮流。无论选的角度多么小,但只要能够解决实际问题,都会成为产品差异化的突破口。正如王华明院士在近期《开讲啦》中所提到的一个公司一定要有自己的核心技术,能把潜在的优势变成现实的,才会得到发展


                                        转载自《3D打印技术参考》


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