11月16日至19日在德國法蘭(lan) 克福舉(ju) 行的Formnext 2021展會(hui) 是全球增材製造行業(ye) 共同關(guan) 注的焦點。去年展會(hui) 因新冠肺炎疫情移至線上舉(ju) 辦。今年，來自36個(ge) 國家的600多家參展商參加本次展會(hui) 。

今年展會(hui) ，各家企業(ye) 展出的各類設備引人關(guan) 注，更為(wei) 重要的是展商們(men) 對增材製造行業(ye) 的看法。參展商的多樣性也體(ti) 現了增材製造行業(ye) 正迎來新的變化。

■Formnext 2021展會(hui) 現場

趨勢一：疫情大流行推動行業(ye) 快速發展

盡管新冠肺炎疫情給設備供應商和零部件生產(chan) 商帶來了挑戰，迫使供應鏈成為(wei) 行業(ye) 關(guan) 注的焦點。惠普Multi Jet Fusion業(ye) 務全球負責人兼總經理Guayente Sanmartin指出，疫情引發的供應鏈問題逐漸讓OEM廠商認識到實現3D打印製造的可能性，這一認識現在正推動一些公司利用增材製造的優(you) 勢，以確保供應鏈的穩定流暢。

Stratasys公司CEO Yoav Zeif表示，兩(liang) 年前銷售主要與(yu) 工程師進行對話；現在他們(men) 更多的是與(yu) 企業(ye) 高管在一起，讓他們(men) 首先看到增材製造的商業(ye) 案例，其次看到技術優(you) 勢。位於(yu) 世界各地的製造合作夥(huo) 伴可以利用3D打印製造備件、配件或任何需要的東(dong) 西。不可否認，增材製造確實是一種永久提供替換零件的方法，也是一種測試新產(chan) 品、提供升級的有效途徑。

趨勢二：數字化是進步的隱藏部分

可以說，今年展會(hui) 上最引人注目的進步莫過於(yu) ，增材製造技術越來越受到廠商青睞並兌(dui) 現其作為(wei) 數字製造技術的承諾。阿博格的Freeformer係統使用與(yu) 注塑機相同的顆粒料通過3D打印製造零件。該公司展示了能夠實現更高溫度的Freeformer 300-3X模型，使其能夠有效地在更高溫度下打印聚合物。

■阿博格提供的高溫機器為(wei) Freeformer平台開辟了道路，使用顆粒形式的PEEK材料進行3D打印，

製造定製的顱骨植入物

事實上，增材製造利用了豐(feng) 富獨特的數字零件設計功能，就像它可以提供有關(guan) 零件的大量數字一樣。在Oechsler公司的展位上，展示了其設計引擎軟件，一種專(zhuan) 門用於(yu) 處理晶格的設計工具。增材製造允許自由采用晶格作為(wei) 幾何形式的輕量化、冷卻和可調彈簧張力來代替填充。設計引擎允許零件設計師在不同的晶格類型中進行選擇，控製晶格的單元尺寸和支柱厚度，以便在零件內(nei) 實現不同的應力關(guan) 係。

趨勢三：後處理走向數字化、自動化

“即使增材製造成為(wei) 一種更廣泛接受的生產(chan) 技術，沒有人直接從(cong) 打印機購買(mai) 零件。”金屬3D 打印機供應商AddUp副首席執行官Julien Marcilly指出。通過對後處理進行可追溯性，意味著在生產(chan) 線上需要更少的破壞性測試和其他控製，整體(ti) 簡化零件的鑒定過程。

後處理的數字化可以讓製造商收集有關(guan) 零件的關(guan) 鍵數據，為(wei) 新零件的設計和開發提供有用信息。3D打印部件的創建已經著眼於(yu) 增材製造設計及預期功能，但通過數字反饋循環，後處理也可以為(wei) 開發提供信息。

■阿博格為(wei) 滿足醫療植入物製造商的需求取得了重要進展，該公司的ProcessLog是一個(ge) 監控流程的係統，

以確保全麵的零件可追溯性

在某些情況下，自動化後處理不僅(jin) 使增材製造更具生產(chan) 力，而且更安全。設備供應商Solukon展示了用於(yu) 中大型粉末床熔融部件的除粉係統，可以清除高達1米零件上的粉末。此外，自動化係統是完全封閉的，可保護人員免於(yu) 接觸具有潛在危險的金屬粉末。

趨勢四：消費者選擇的變化即將到來

隨著零件生產(chan) 增材製造的到來，人們(men) 最先想到的可能是醫療植入物或航空航天。但Formnext 2021展會(hui) 所呈現的是，消費品很可能是最受3D打印改造的產(chan) 品領域。ExOne和GKN兩(liang) 者展示了由3D打印組件支持的緊湊型音頻揚聲器係統。巴斯夫展示了多個(ge) 正在進行中的鞋類項目，一個(ge) 旨在通過循環經濟生產(chan) 模型更好地利用資源，另一個(ge) 旨在實現大規模定製鞋類的承諾。

■這款由德國家居品牌Miehl開發的配件是一袋咖啡豆夾子，可以讓消費者倒出他們(men) 需要的用量，然後重新密封袋子。Miehl等公司可以利用Replique的增材製造網絡在消費者附近，按需生產(chan) 零件和產(chan) 品

如上所述，Carbon的晶格設計能力在自行車鞍座中得到了充分展現，在整個(ge) 3D打印形式中實現了柔軟度和剛度的微調。Nexa3D展示的Arcimoto FUV暗示了3D打印將如何使電動汽車麵向更窄的市場，而不是與(yu) 汽車製造相關(guan) 的傳(chuan) 統市場。值得注意的是，Nexa3D還首次推出了桌麵級樹脂基3D打印機XiP，它同樣適用於(yu) 工業(ye) 和家庭用戶，或者說其本身就是一種消費產(chan) 品。

趨勢五：複合材料成為(wei) 行業(ye) 焦點

在今年Formnext展會(hui) 上，專(zhuan) 門用於(yu) 生產(chan) 增強複合材料的機器值得注意。MarkForged公司長期以來一直在連續纖維增強設備上。在Formnext上，該公司展示了一台工業(ye) 級複合材料打印設備。其FX20的構建體(ti) 積是台式機尺寸的五倍，不僅(jin) 適用於(yu) 大型零件而且適用於(yu) 小批量零件。

Anisoprint公司的ProM IS 500機器乍一看類似於(yu) CNC機床。實際上，10伺服軸機器精確控製聚合物沉積和連續纖維放置，以製造輕質聚合物複合材料硬件，以取代原本可能由鋁或鋼加工的零件。未來，增材製造將成為(wei) 複合材料製造的強大推動力，以至於(yu) 可以將其視為(wei) 增材製造應用的一個(ge) 單獨廣泛材料領域，即除聚合物和金屬之外的第三種選擇。

■自動化處理設備具有保護人員免受潛在危險（例如接觸金屬粉末）。Solukon的SFM-AT350脫粉站可容納重達60公斤的零件，這些零件既笨重又難以清潔。封閉裝置使用轉盤旋轉和振動來清除未使用的粉末

趨勢六：多材料3D打印的新選項

然而，在同一印刷品中結合不同材料的機會(hui) 可能還有第四種選擇。雖然多材料3D打印的問世已經有一段時間了，但在Formnext 2021上還是能看到用於(yu) 完成多材料打印的各種新穎和不尋常的技術。

一家提供定向能量沉積解決(jue) 方案的公司，展示了由各種類型的金屬製成的3D打印部件。該公司的沉積頭支持在一次打印中使用多達四種不同的線材，兼容粉末。公司展台上的各種部件都展示了這種能力，例如帶有銅紋的不鏽鋼鑽體(ti) 可以更好地控製溫度，以及由不鏽鋼印刷並在磨損點增加了鉻鎳鐵合金的渦輪葉片。多材料定向能量沉積技術，為(wei) 行業(ye) 帶來了新的製造可能性和維修機會(hui) ，損壞的零件可以重新組裝而不是直接報廢。

■Meltio展位上展示的多材料印刷品用於(yu) 說明金屬絲(si) 和粉末材料的可能組合。前景中的立方體(ti) 是兩(liang) 種材料配對的樣品部件，而背景中的鑽頭組合了三種：主體(ti) 為(wei) 不鏽鋼316L，內(nei) 部冷卻通道為(wei) ERCuSi-A，頂部為(wei) Inconel

多材料3D打印不僅(jin) 限於(yu) 金屬材料。Lithoz展示的混合材料結合了金屬和陶瓷的多材料印刷品。該公司基於(yu) 光刻工藝填充樹脂實現，構建平台可以在構建過程中在兩(liang) 種材料之間移動，以產(chan) 生不同材料的梯度或部分。隻要兩(liang) 者可以在相似的溫度下燒結，這些不同的材料就可以在最終部件中兼容。

趨勢七：機器滿足尺寸需求

Formnext 2021展會(hui) 透露出的另一個(ge) 重要趨勢是機器正變得越來越大。更大的構建量可能是增材設備用戶提出的最廣泛、最一致和最基本的需求。大行程不僅(jin) 對於(yu) 較大的零件很重要，而且因為(wei) 對於(yu) 某些增材工藝（包括金屬粉末床和聚合物數字光加工），能量源的速度與(yu) 嵌套零件的自由度相結合意味著構建尺寸直接轉換到生產(chan) 力。大尺寸也意味著高效生產(chan) 。

■Markforged的FX20不僅(jin) 是一台更大的機器，其構建體(ti) 積是公司相關(guan) 機器尺寸的五倍，

而且還是一台更熱的機器，能夠使用更高溫度的材料

展會(hui) 上，Essentium公司推出了HSE 240 HT，這是一款行程較小的雙擠出機增材製造供應商，可用於(yu) 零件和工藝開發。這台機器的出現讓我們(men) 認識到，在增材製造中，較小的機器如何在在較大的生產(chan) 機器上全麵生產(chan) 方麵發揮重要作用。

趨勢八：更高的溫度提高材料選擇

隱藏在其他主題中的另一個(ge) 主題是聚合物打印設備的更高溫度。正如我們(men) 在與(yu) 3D打印機製造商談論大幅麵機器時，他們(men) 通常將其描述為(wei) 不僅(jin) “更大”而且“更熱”。也就是說，機器打印範圍不僅(jin) 是腔室大小或行程方麵不斷增加，而且在它們(men) 可以有效工作的材料範圍方麵也在增加。

■Aconity3D使用激光粉末床融合生產(chan) 組件，作為(wei) AconityScan係統的一部分。現在用於(yu) 該部件的Equispheres鋁粉有助於(yu) 降低部件的成本和生產(chan) 時間

像PEEK、Ultem這樣的聚合物材料需要更高溫度的打印設備。為(wei) 聚合物3D打印機設計更高溫度容量的舉(ju) 措與(yu) 增材製造用戶的材料選擇自由度直接相關(guan) 。

趨勢九：供應商越來越多地成為(wei) 生產(chan) 商

雖然在其他製造業(ye) 中，資本設備供應商的參與(yu) 可能會(hui) 降級為(wei) 銷售和服務，但在增材製造中，供應商越來越多地成為(wei) 零部件生產(chan) 商。

一方麵，許多麵向生產(chan) 的3D打印機公司現在正在進入部件生產(chan) 的行列。例如，Stratasys公司展台上展出的H350 SAF同時包括了通過該平台生產(chan) 的35個(ge) 零件。在展會(hui) 其他地方，Aconity3D展示了其AconityScan係統的一個(ge) 組件，該係統由該公司使用Equispheres的激光粉末床融合平台製成鋁粉。

但越來越多的技術供應商也在為(wei) 外部客戶生產(chan) 零件，就像AddUp一樣。該公司是法孚和米其林的合資企業(ye) ，憑借2018年對BeAM公司的收購，提供了激光粉末床融合設備以及定向能量沉積技術。

趨勢十：Formnext將來到北美

從(cong) 今年的展會(hui) 上獲悉，Formnext USA 將於(yu) 2025年在芝加哥首次亮相。主辦方將發布日期提前三年是對營銷工業(ye) 設備固有的投資和規劃的認可。隨著Formnext越來越多地成為(wei) IMTS和增材製造會(hui) 議和博覽會(hui) 的一部分，負責Formnext USA的三個(ge) 組織將從(cong) 2022年開始合作。