3D打印专家交流纪要–20230723

深圳3D打印制造创新中心总经理 Q：3D打印之前都是在航空航天等多品种小批量难加工的领域，这次是在消费电子，是什么原因？ 是多重因素的叠加。现阶段阻碍3D打印最核心的是成本，第一是原材料成本，2013年到现在已经降低了90%，针对消费电子开发出新的根据它性能需求的工艺，成本也会降低。 第二是技术迭代，有材料的突破，以前传统工艺很难加工的我们3D打印可以实现高效加工，精度也有突破。 深圳3D打印制造创新中心总经理 Q：3D打印之前都是在航空航天等多品种小批量难加工的领域，这次是在消费电子，是什么原因？ 是多重因素的叠加。现阶段阻碍3D打印最核心的是成本，第一是原材料成本，2013年到现在已经降低了90%，针对消费电子开发出新的根据它性能需求的工艺，成本也会降低。 第二是技术迭代，有材料的突破，以前传统工艺很难加工的我们3D打印可以实现高效加工，精度也有突破。 第三，是产业链的完善，打印出来的东西要找传统加工手段来配合处理，以前很难找得到，现在后处理的服务商会找到3D打印企业提供服务，使得制造环节更丰富，有其他环节的补充加持。 第四是用户的认证，以前大家觉得3D打印价格比较高，打印会有各种各样问题，随着这几年航空航天的突破，大家开始主动尝试使用3D打印，这次荣耀，还有A公司，在很多年前都有3D打印的验证，恰恰是这个时间点成本也到了，设计方案也找到根据3D打印的设计，以前是按传统模式设计以后交给3D打印，是没有发挥出3D打印优势的，相对3D打印的成本用户感觉没有带来很好的应用效果，就是设计和生产端的断层。现在的设计是和3D打印结合的，设计方案把3D打印的技术可以发挥到极致。 Q：3D打印的效率速度如何？ 第一是多激光头，以金属为例，多激光激光头可以提升效率，以前40-50立方厘米一个小时，现在可以达到300-400立方厘米，达到5-6倍。 原来一个激光头是1个点在打，现在放了4个激光头，就是4个点在打，打印是4倍的概念，就是多点。 第二是层厚，随着工艺的开发，我们以前打一层，比如0.04毫米，现在层厚可以达到0.08毫米，层厚增加我需要打印的次数就少了。 第三是嫁接打印，在模具里面有一些实心的，这个零件某一部分只能用3D打印，其他部分传统机加工是可以加工好的，就可以把传统机加工做好以后，在上面嫁接需要3D打印的部分，可以大幅节省时间。 第四，比如手机壳是18公分，3D打印机的深度可能有50厘米，传统一次只能打印一套，现在可以2个手机壳在竖直方向叠加，充分利用对向的空间，也是一个方向。 Q：哪些领域3D打印比较适用？新能源车和人形机器人有哪些可以用3D打印做的？ 第一是航空航天，是推动3D打印发展最重要的应用领域，是因为3D打印设计自由度高，而且航空航天是小批量领域，现在铂力特、话术高科都是在航空航天是重头戏。未来还有更大发展趋势，现在设计端仅仅是3D打印最大发挥的地方采用了，比如有流体的关键部件，进气道，现在大部分使用3D打印了。今年3月有一个信息，美国一家民营航天公司做了首个3D打印的火箭，85%零部件是3D打印做的，代表了未来3D打印应用的广度。 第二是消费电子，目前荣耀采用的是没有把3D打印最大优势发挥出来的。德国用3D打印做了无泄漏的一体式液冷散热部件，是放在CPU用来散热的。传统方案散热有泄露风险，它是钎焊和组装的冷板，而通过3D打印，从设计端散热效果更好，可以实现超薄的结构，薄壁是0.2毫米，而且不需要组装，可以一次性把零件完全打印出来，就不存在泄露。测试结果是液冷型铸件可以使得CPU比原来工作温度降低了50%。此外 还有陶瓷3D打印，现在基本上不需要二次处理。现在金属打印大部分还需要传统工艺加持，而陶瓷基本上不需要，精度又高，性能参数也适合电子行业。 第四，在汽车方向，电池包是可以应用碳纤维3D打印，阻燃材料对电池包的保护是会有市场空间和技术需求。还有无人驾驶的龙勃透镜天线，宝马奔驰都已经开始使用，结构就是典型的3D打印结构，球形蜂窝形的结构，传统工业做不了，只能3D打印。 第五是无人机，是接近消费级的概念，也是需求匹配的，尤其是碳纤维的应用。 碳纤维优势是轻质高强度，应用在无人机可以大幅降低重量，强度又不损失，续航可以大幅增加。3D打印的时间成本和综合成本是比传统工艺更低的。 Q：工业机器人传统方式就可以做了，人形机器人有轻量化要求，有没有可能应用3D打印？ 我了解的大部分是前期研发，目前还没有生产阶段的。它的设计结构还是没有按3D打印的方向设计，只不过是代替了模具，减少研发周期和成本，是这个概念的应用。真正使用3D打印，是要设计端就符合3D打印的基础工艺和成本工艺。传统加工是减料的东西越少越便宜，而3D打印是增加的东西越少越便宜，设计时候该去掉的就去掉。 Q：除了金属材料，陶瓷材料、碳纤维材料、高分子材料，怎么看？ 金属材料上，比如7系铝合金就不好打印，打印很容易开裂，如果可以突破，市场空间还会更大。高分子这一块，今年市场反而相对其他行业更大一些，消费领域比较多，比如打印鞋子，都在着手这一块，网上也有在卖的。它终极设想是取代专卖店，未来卖鞋子就是在网上定制，拿到你脚的数据来打印，你在网上选择配色等。 Q：怎么看3D打印厂商的商业模式？做设备和服务的是分开的 未来最终形态还是各司其职。做设备也做加工，本身就形成自己和客户的竞争。但加工是对设备提升很关键的渠道，通过加工可以迭代设备。所以需要一部分加工，但不能加工超过做设备，市场肯定会受影响。 部分技术领域，不单指金属，原材料是要和设备绑定的，比如原材料的收入甚至会超过装备的收入，原材料是消耗品。 Q：荣耀和苹果这种手机转轴做钛合金3D打印，相比MIM注塑工艺，有什么优缺点？ 如果要大批量，我认为注塑还是由于3D打印，但根据3D打印进行设计的新结构，3D打印是可以的。