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Menno Ellis(以下簡稱ME)在3D Systems擔任高級副總裁,負責戰略和垂直市場。在開發3D打印技術領域,3D Systems有著悠久的歷史及豐富的經驗。
Q. 相對于其它應用,3D Systems打印機用于產品的預估比例是多少?
ME:三十年前,3D Systems發明3D打印并開始從事這個行業時,主要關注原型應用。現在的技術已經發展到大部分來自我們打印機的部件用于產品。
用于終端使用部件的產品類別需要不同程度的后處理后打印。例如:
-醫療或牙科植入物/修復/假牙修復或用于在人類和動物的助聽器
-手術前提前制作的醫療模型
-天線,支架或歧管等金屬部件在投入使用前只需要輕微打磨或拋光
-用于航空航天或汽車應用的塑料終端部件(例如)打印后上漆或電鍍
-直接打印珠寶首飾,鞋(或鞋部件),時尚配件等
其他例子包括:大批量生產夾具和固定裝置,以便制造或包裝其他物品。大批量生產的圖案或物品(例如用于工業,珠寶或牙科鑄造的樹脂或蠟模;用于生產牙科矯正器的樹脂模等)。
從最廣泛的意義上講,你可以考慮在工業制造商的服務部門或內部高吞吐量生產環境中開發原型,例如手工工具制造商為各種產品制造橋梁,通常情況下,前100或1,000個新產品是由3D打印,以縮短加工前的上市時間。
鑒于上述情況,可以說我們打印機的大部分部件都用于產品。同時,原型制作仍是一個重要的應用,通常被研發部門,服務局,學校,建筑公司,業余愛好者和發明家等用來開發小型的原型和模型。
3D SystemsFigure 4 quad引擎,Pro X 500 3D打印機
Q.對當前的增材制造潛在市場有預估嗎?
ME:從全球各個行業來看,由于潛在應用領域的廣泛和不斷擴大,尋址市場很容易進入數百億美元。事實上,一些業內人士預估市場在數億甚至數十億美元。雖然我們基于行業現狀采取較保守的觀點,但我們都認為這個市場是巨大的。此外,由于目前滲透率相對較低,我們預計通過加快建設速度、更大的建設平臺、更多更好的材料、更低的設備和運營成本,在各行業中人們將會迅速采取行動。
Q.增材制造面臨的生產障礙是什么?如何克服?
ME:材料是門生產的關鍵因素。擁有替代現有材料的合適材料是關鍵;高度管制行業(如航空和醫療)的資格和認證;抵制來自“傳統”運營商的變革;設計技巧,以專門設計3D打印。克服這些障礙,首先要開發和不斷擴大材料組合,以滿足客戶和終端用戶對生產部件性能的期望。
此外,諸如3D Systems的3D Sprint和3DXpert等軟件有助于降低整合3D打印所需的學習曲線和專業知識水平。同時,從工程和應用的角度來看,需要廣泛的教育和透明的信息共享,以證明其可能性,以及增材制造如何在現有的工作流程中被整合。這需要與潛在客戶和監管機構進行一對一的交流,并需要增材制造解決方案提供商進行積極的應用開發。
我們利用我們的內部專家和設施來引導客戶完成調試,資格認證以及增材制造解決方案的認證,這些解決方案最終將轉移到他們自己的設備上,從而利用我們自己的經驗引導他們。我們處于擁有世界級零部件制造部門(我們的按需制造部門)的獨特地位,該部門在為各種跨行業客戶提供支持方面發揮著關鍵作用。我們已經建立了一個獨一無二的項目來促進醫療行業的發展。醫療行業有自己的一套更嚴格的監管要求來認證精密醫療保健生產的合作伙伴。
最后,我們認識到增材制造需要為考慮實施的任何公司提供強大的投資回報率和令人信服的總成本。因此,我們開發了一系列強大的經濟建模工具,幫助客戶了解采用變更價值主張和可衡量的好處。
總之,如果你想突破采納障礙,你需要幫助公司建立一個整體的框架,證明所有的技術和經濟效益。我們通過為4個關鍵變量提供明確和令人信服的答案來做到這一點:持久性,可靠性,可重復性和TCO(總運營成本)。
Q:增材制造在終端產品方面是否有值得注意的趨勢?
ME:增材制造行業正處于一個轉折點,因此越來越多的行業正在考慮增材制造生產。相應地,人們在研究AM時就已經學會了正確的問題 - 從工作流程整合到材料屬性到經濟效益。很少有人會認真考慮在沒有全面評估和壓力測試的情況下增材制造用于終端產品。
自動化,機器人技術和人工智能與增材制造解決方案日益結合,以提供更大的供應鏈可預測性和可視性、經濟效益和正常運行時間(監控、機器學習、預防性維護等)。
Q: 增材制造用于終端產品的具體案例研究有哪些?
ME:醫療和牙科用于假肢,口腔修復和助聽器。例如Microdent-DMP金屬/齒橋。
該領域的其他已發表的案例研究包括中耳假體,GN Resound,Natasha Hope Simson:3D掃描、Geomagic、SLA、3D打印德比狗定制假肢以及3D打印定制外骨骼幫助阿曼達·博克斯特(Amanda Boxtel)走路。
航空航天是制造高端部件的一個重要領域。例如空中客車射頻天線,泰雷茲阿萊尼亞衛星支架,使用SLS的波音公司和歐洲航天局的火箭部件。
在珠寶MJP/wax系統中,已被Vowsmith、SIU和Uptown鉆石和珠寶使用。
汽車行業的案例包括MTI /英國賽車,日產賽車,雷諾F1和杰雷諾測試的Ecojet航空排氣口的起落架。
其他工業和耐用良好的應用包括巴斯特克,3D打印保形冷卻的注塑模具和馬里蘭大學CEEE固定式換熱器。
Q:在增材制造這一領域還有什么要強調的嗎?
ME:增材制造在生產領域的應用為增材制造實現經濟效益,更高效的供應鏈,突破產品創新,改善健康和個人護理等方面的長期承諾效益提供了機會。
雖然許多公司不斷涌入增材制造這一領域,并聲稱能夠提供生產能力的解決方案,但我們相信只有一個子集能夠真正做到這一點。因此,我們期望看到在這個行業中出現一些分叉現象,其中一些玩家自然會傾向于原型設計和小批量模型的生產空間,而另一些人則會使用工業級的解決方案成功進入生產空間,擁有一套強大的硬件,軟件,材料,垂直和應用專業知識。
醫療革命正在世界各地展開,建立了高度個性化的3D打印醫療設備和病人特有的手術模擬,并直接打印個性化的植入物和定制的儀器。
這場革命不僅是由速度和成本推動的,而且正在改變和豐富人們的生活。我們與外科醫生、醫療保健專業人員、醫療器械制造商以及醫學教學人員合作,提供一系列精確的醫療解決方案,包括虛擬現實模擬器、3D打印的解剖模型、虛擬手術計劃、患者專用手術指南、儀器和植入物。
我們已經通過塑料和金屬打印機與我們的材料,軟件和服務相結合,建立了在生產領域的專業知識,并大力投資新平臺,挑戰歷史上注塑和傳統制造方法所占領的領域。
我們正在通過開發生產級材料和打印機平臺(如Figure 4)來滿足特定應用的注塑成本和產量。所有這些創新都是在前面提到的垂直和應用專家團隊和世界各地的客戶創新中心(CIC)的幫助下推向市場的。
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