分析金屬3D打印帝國的崛起與紛爭

　　目前3D打印制造金屬器件的工藝路線主要可以分為以下5種：

　　1. 粉床燒結，其特點是制造接近于100%密度的金屬器件，包括電子/激光束選區燒結。代表公司有，Arcam(瑞典)，清研智束(天津);EOS(德國)，鉑力特(中國)，華曙高科(中國)，SLMSolutions(德國)，Concept Laser(德國)，Matsuura(日本)，Realizer(英國)。

　　2. 粘結燒結，其特點為可以制造大型器件，直接燒結的產品有較大的孔隙率，可以通過后處理滲透提高密度。粘結劑成形后燒結處理。代表公司有Exone(美國)，Hoganas(瑞典)。

　　3. 熔覆成形，其特點為可以在曲面成形，實現多功能梯度材料，成形大尺寸器件，并且能夠進行零件的修復。包括粉末/焊絲熔覆成形。代表公司有，Optomec(美國)，BeAM(法國)，DMG(德國)，InssTek， Inc(韓國);Sciaky(美國)。

　　4. 超聲冷焊，其特點為可以實現低溫金屬冷焊接，實現功能性梯度材料和復合材料，并且可以嵌入傳感器等。金屬薄片冷焊成形。代表公司有，Fabrisonic(美國)。

　　Fabrisonic成形過程

　　5. 原型鑄造，其特點為可以成形大型器件，生成效率高，能夠與傳統鑄造結合使用。包括砂型/失臘鑄造。代表公司有Exone(美國)，Voxeljet(德國)，峰華卓立(中國)。

　　新技術看點

　　1. XJet的納米材料噴印低溫燒結技術

　　XJet以強大的宣傳攻勢，獲得資本市場和媒體平臺的青睞，然而其能夠展示的器件依然非常的簡單(2.5維)，尺寸很小(~50mm)。因其所使用的納米 “溶液”在打印完成后具有更大的收縮率，制造大尺寸的器件失敗率會高;同時納米材料的成本高昂，也抑制其使用的經濟性。根據該公司管理層人員Ziv所述，目前該公司的研發集中在材料方面(詳情參考靖哥3D打印 | 第53期 XJet——網紅簡歷分析)。

　　2. Matter Fab的機械式激光掃描粉床技術

　　Matter Fab采用粉床燒結技術，只是采用低廉的機械平臺替代了激光振鏡系統，在繼2015年5月從GE拿到575萬美金的投資后，就銷聲匿跡了。以機械的方式實現粉床的掃描，從而會造成更大程度的熱應力集中。制造小器件也許可行，但是距離其宣稱的物美價廉的金屬成形設備中間隔了一個太平洋。

　　地緣分布

　　歐洲在金屬3D打印市場占據著重要的地位，特別是德國的公司在金屬3D打印市場占據了半壁江山;美國企業在粉床技術上起步相對較晚，主要業務在熔覆成形和粘結劑領域;近年來中國科研院所的技術在積淀多年后，也孵化出一批優秀的企業進入了金屬打印市場;日韓企業金屬3D打印系統設備商數量相對較少。

　　發展趨勢

　　隨著市場的發展，用戶對于設備規模的需求逐漸向兩極分化。大型尺寸的設備面向的客戶在其應用領域驗證過3D金屬打印設備，對操作具有一定的經驗，加大尺寸能夠提高其效率，進一步降低制造成本;小型尺寸的設備面向的客戶更多為3D金屬打印設備的新工業用戶和科研領域(如新型粉末材料)的用戶，降低價格會顯著增加對這一群體的吸引力。