3D 打印目标是 IMTS 2024 上的模具 – 3D打印行业资讯网

西半球最大的制造业贸易展——国际制造技术展 (IMTS) 又一年重返芝加哥，并在其西楼增设了 3D 打印展区。​​​在那里，增材制造 (AM) 公司能够向更广泛的制造业展示他们的产品。

虽然增材制造展的规模比两年前要小，主要是由于机器制造商普遍经济不景气，但3D打印的工业化却得到了很大的体现。该行业在 IMTS 上展示的一些独特趋势证明了这一点，包括对工具的关注、将技术集成到其他工作流程的新方法、治理的变化以及对某些供应商的扩大关注。

3D打印行业资讯网 在 IMTS 2024 展会上和 Formnext 舞台上分析和反思了增材制造行业的状况。

模具增材制造

过去，增材制造公司，尤其是金属粉末熔化（PBF）设备制造商，在某种程度上忽视了模具领域。这并不是说原始设备制造商 (OEM) 没有向工具制造商销售机床，甚至没有探索如何在 3D 打印工具中实施随形冷却以提高生产率。然而，极高性能的应用程序似乎才是他们营销和销售活动背后的驱动力。金属 PBF 制造商特别向航空航天和新航天公司出售机床，因为他们知道这些公司有能力买得起昂贵的 PBF 设备。

相反，今年传统原始设备制造商将注意力重新转向不同类型的模具，无论是金属注射成型模具还是熔模铸造的熔模模具。在我看来，甚至在活动之前，AM 展会的营销重点就在于用于模具的大幅面树脂打印，这预示着这一重点。在现场，很明显每个人都知道业界普遍接受增材制造作为一种间接生产方法。

地幔

2022 年，情况发生了变化，湾区初创公司 Mantle 推出了 P-200 打印机，该打印机将金属浆料挤出与 CNC 加工相结合，制造出精度为每英寸 +/- 0.001 英寸的注塑工具。在我看来，2024 年，传统增材制造设备制造商从 Mantle 的决定中得到了启示，不再专注于一系列 3D 打印的单个最终零件，而是专注于可生产数百万个组件的工具。

“仪器仪表曾经是一个贬义词。每个人都在说，“要在增材制造领域取得成功，你需要直接进行零件制造”，但我认为人们对此更加感兴趣，因为人们已经开始意识到我们已经停止喝酷爱饮料了，我们已经不再喝酷爱饮料了。不会在 3D 打印机上打印所有内容。 99%的塑料部件是通过注塑成型制成的。其中不到 1% 是使用 3D 打印制成的。​​因此，当今市场上更大的应用是支持现有的工具产品制造方式，”Mantle 首席执行官 Ted Sorom 说道。 “任何人都可以将工具钢放入打印机中并用工具钢进行打印。我认为这取决于对（工具）行业的充分了解，以了解工具制造商真正关心的是什么，而这正是我们花费大部分时间的地方。无论是金属质量、表面光洁度，还是所有其他后处理（焊接、电火花加工等），我们都比其他任何人都更深入地研究这些需求，因此我们知道工具制造商想要什么。”

正因如此，Mantle 取得了巨大成功，7 月份最新一轮融资达到 2000 万美元。通过这笔投资，该公司主要致力于扩大机器的生产，以满足初创公司所看到的高需求，以及雇用新员工来为机器提供服务。

“我们已经完成了实现为客户提供巨大价值的系统所需的所有产品开发，”索罗姆说。 “未来几年我们将在软件方面进行大部分创新：改进我们的流程，使其更快。我们已经做到了，仅通过软件即可将机器速度提高 30%。我认为没有多少人可以说他们可以在不改变设备的情况下将汽车的速度提高 30%。”

3D系统

3D Systems（纽约证券交易所股票代码：DDD）拥有涵盖几乎所有技术和材料的广泛产品组合，在几乎每个市场都拥有强大的地位。这也适用于半导体行业，增材制造渗透率正在快速增长。然而，除了半导体零件之外，3D Systems 在 IMTS 上的主要关注点还在于熔模铸造等传统制造技术的工具。

在展会上，3D Systems 推出了一款名为 QuickCast Air 的解决方案，这是一种用于 3D 打印铸造模型的立体光刻工作流程。使用该公司的 3D Sprint 软件，用户可以 3D 打印轻质、空心铸造模型，并提高燃尽和排水效率，使其与传统蜡模型相比具有成本竞争力。

“从历史上看，3D 打印有很多价值主张，包括速度更快和无需工具。您可以即时更改您的设计。几何复杂性几乎没有限制，因此您可以设计和设计性能和效率的增量变化，”3D Systems 公司高级应用程序开发副总裁 Patrick Dunn 在接受 3D打印行业资讯网 采访时表示。 “然而，关于每磅零件的经济性始终存在疑问。如果你询问 3D 打印公司他们的材料成本是多少，通常在每磅 90 至 120 美元之间，而注塑材料每磅为 10 美元。”

Dunn 继续说道：“我们意识到，由于 3D 打印确实擅长创建复杂的形状，因此我们可以将零件翻过来，并开始使熔模铸造变得超级高效，甚至可能非常高效，以至于我们可以转向零件成本将降低的场景。在下面。您将 CAD 文件导入 3D Sprint 并从下拉菜单中选择 QuickCast Air。 “他生产的零件基本上由 5% 塑料和 95% 空气组成，因此即使材料贵 10 倍，实际零件中的材料成本为 5 美元，是蜡价格的一半。”

通过打印空心铸造模型，QuickCast Air 有可能改变模型生产的材料经济性。该解决方案优化了材料去除，减少了高达 50% 的消耗，并显着缩短了装配时间。反过来，3D Systems 希望在熔模铸造市场中分一杯羹，该市场预计到 2034 年将达到 339 亿美元。

添加剂行业

这一趋势也得到了荷兰高度自动化激光 PBF 机器制造商 Additive Industries 的支持。该公司产品经理 Fatos Derguti 强调，增材制造公司（尤其是美国的增材制造公司）越来越关注更实用、更真实的应用，例如工具。

虽然传统上许多增材制造公司都专注于涡轮机和火箭发动机等高科技应用，但重新考虑工具的潜在盈利能力和实用性的趋势日益明显。 Derguti 指出，各行业，尤其​​是汽车行业，受益于增材制造在快速适应监管变化和生产要求方面所提供的灵活性。 “很明显，鉴于机器的可配置性以及对发动机尺寸和设计快速变化的持续需求，模具，特别是在汽车行业，是一个关键领域，”Derguti 解释道。

他还指出，由于涉及成本问题，许多成熟行业对于投资创新增材制造技术犹豫不决。然而，随着新公司展示成功的用例，更多传统制造商开始意识到其中的好处。他补充道：“我们看到了一种转变，因为当老牌公司看到其他公司做得更好、更先进时，他们现在开始涉足增材制造领域。”

这是 Additive Industries 开发 MetalFab 300 Flex 系统的原因之一。这家荷兰公司已经向市场推出了可以想象到的最先进、最自动化的激光 PBF 机器，非常适合有预算购买极高性能金属 3D 打印机的航空航天公司。然而，随着公司普遍开始意识到增材制造为其垂直行业带来的好处，Additive Industries 推出了一种更具成本效益的机器。

Derguti 解释说，该公司开发 Flex 是为了帮助客户，尤其是那些需要自动化但面临预算紧张的客户，更轻松地过渡到增材制造。他说：“我们从小事做起，减轻资本支出的打击，随着公司的发展，他们可以扩展到更先进的自动化。”这种方法旨在通过提供紧凑、高效的机器来满足从合同制造商到大学和初创企业的各种用户的需求。有趣的是，第一个购买的客户是工业烘焙​​领域的现有客户 K3D。

增材制造的发展还体现在材料供应商向其他非增材领域的扩张、独特的 3D 打印初创公司领导层的变化以及增材制造与更广泛的制造流程的整合。所有这些问题将在本系列的下一篇文章中进行更详细的讨论。