联泰科技于清晓博士：增材制造行业正在由第一阶段向第二阶段迈进

增材制造技术的思想源于19世纪末的美国，并在20世纪80年代诞生。其第一发展阶段主要对标原型验证类的生产需求，并通过制成的替代来实现复杂结构的精准复刻，而到了第二阶段则是以行业应用拓展为主。伴随着应用领域的丰富，增材制造技术在制作过程中所管控的不确定因素增多，这种不稳定性催化着3D打印设备向生产型设备转化，进而去完成一些真正的批量应用。

于清晓博士表示，目前整个增材制造行业正在由第一阶段向第二阶段迈进，金属及非金属类打印技术层出不穷，行业应用百花齐放。在这一局势下，对于设备的自动化、高效率、一致性、智能化等提出了更为严苛的要求，行业上下游领域也随之发生着深刻的改变。

▲于清晓博士

联泰科技

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▲futureAM

3D科学谷白皮书

金属3D打印重走光固化3D打印老路？

昙花一现还是含苞待放？

金属3D打印的SLM技术由德国亚琛Fraunhofer ILT激光研究所于1997年首次以专利方式呈现，采用金属粉末为打印材料。（延伸阅读：见证基础研究改变世界，弗劳恩霍夫激光技术研究所L-PBF金属3D打印技术专利推出25周年）

目前主流的3D打印技术按照成型工艺可分为PBF粉末床熔合（Powder Bed Fusion）、MJ材料喷射（Material Jetting）、BJ粘结剂喷射（Binder Jetting）、DED直接能量沉积（Direct Energy Deposition）四大工艺。在此之下又细分为DMLS直接金属激光烧结（Direct Metal Laser Sintering）/SLM选择性激光熔化（Selective Laser Melting）、 EBM电子束熔化（Electron Beam Melting ）、NPJ纳米颗粒喷射（Nano Particle Jetting）、BJ粘结剂喷射（Binder Jetting）、LENS激光工程网状透镜（Laser Engineered Net Shape）、EBAM电子束增材制造（Electron Beam Additive Manufacture）六大金属3D打印技术。中国物联网校企联盟称金属3D打印为“19世纪的思想，20世纪的技术、21世纪的市场”。

在具体的行业应用拓展中，金属3D打印具有一定的优势，可应用率更广，同时也能更快地进行一些批量化应用。就目前市场环境来看，这一趋势已较为明显，因此金属3D打印的出现并非昙花一现。在行业发展层面，金属3D打印并不会完全复制光固化3D打印的老路，红海竞争现象较为突出。光固化3D打印最初对标的是原型验证市场，而金属3D打印的起点本身便是批量化生产，因此应用的门槛要求会更高，各品牌的专利、技术壁垒也比较容易形成。后续伴随着市场的饱和，其价格会下移，但行业的准入门槛不会降低，低价竞争的可能性也不高。

联泰科技金属3D打印行业应用

· 金属3D打印军工发动机机罩

· 金属3D打印发动机缸体

· 金属3D打印连接杆

· 金属3D打印航天样品

· 金属3D打印鞋模

联泰科技后续技术革新方向

目前联泰科技正在从原型验证向生产型设备转变。除核心技术的支持外，后续联泰科技也将持续深化用户思维，进而给用户带来各个行业的应用综合解决方案。

1.加强对于智能系统的进阶

如果一款产品的自动化程度不够或对操作人员的技术要求较高，其产品普及率及适用性将会大打折扣。用户操作不恰当，第一反应会认为是设备的问题，这便会导致其产品化的属性大大降低。然而通过联泰科技智能操作平台UnionTech ONE的加持，可以将设备的使用变成一种“傻瓜式”的操作。这种一键操作的智能系统不仅可以降低用户的使用难度，同时也保障了其使用的稳定性。后续联泰科技会加强对智能平台的研发投入，在现有基础上将数据穿透率等方面进行更大的一个提升。

2.简化设备参数及交互设计

当下设备的操作页面还是采用工程师的思维在进行定义，即对所有参数，用户均可进行开放式的更改使用。这种情况对于研究机构来说是高度契合的，但作为生产型设备来讲，参数的过度开放在批量管理时容易出现很多不可控因素，操作难度也更大。后续联泰科技将推出简化的交互设计，以期为用户带来更便捷舒适的操作体验。

3.推动设备的智能化升级

在后续的革新中，联泰科技会尽量减少设备使用中的可维护环节，降低人力干预，实现设备智能化升级。例如刮刀的自动化清理、液位的自动化调整等都涵盖到自动化操作之中。在此基础上，设备的稳定性将得到显著提升。同时智能监测功能持续升级，对3D打印的过程信息做到精准的可追溯，在监测过程中发现问题，可通过智能算法进行自主的提示和报警。

联泰科技在光固化领域的行业领先性还体现在光学系统的智能化升级上。领先行业的光斑模态检测技术，能够实现对聚焦光斑形态进行实时、准确监测，通过工艺算法软件进行打印策略的修正和调整。

自主开发的无级变光斑打印技术，实现多个光斑的无级切换，能够智能识别样件特征，自动匹配扫描光斑，成型效率更快，精细度更高。

4.完善设备的效率及生产一致性

当下设备产出效率相对生产型设备而言仍需提升，生产一致性方面也有待强化。纵观3D打印整体生产流程，其操机人数不多，但后处理工作所投入的人力成本较高。伴随着生产一致性的提升，该现象将得到改善。且当批量生产具有一定规模性时，对于后处理的自动化改革的难度会有所降低，可以通过一些算法及工装的加持实现柔性制造。

材料研发模式由技术思维

向行业思维转化

伴随着市场需求的衍生，普适性材料得到大力开发。而这类材料并没有在某一方面做到特别突出，或是某方面突出导致另一方面性能较差。为解决这一困境，高性能材料应运而生。所谓高性能光固化材料，实则是指能达到工程塑料性能。

按需研发的行业思维

于清晓博士认为，传统的材料研发思维无法与增材制造行业现状进行高度适配。为此应转换研发思路，采用行业思维来进行材料的按需研发。即先认准一个行业并明确其应用过程中的替代关系以及所需材料的具体要求，在此基础上再进行针对性的材料开发。例如当下联泰科技齿科材料Model系列便是按需研发的真实写照。该模式下材料开发的目的性、针对性以及成功性均会得到显著提升。当然，这一思路也可应用于相关设备的研发。

▲联泰科技3D打印满版齿科应用

增材制造行业未来发展如何？

增材制造行业以应用和批量制造为发展导向，后续将会更加关注工序量产化所必备的一些属性，并向生产型设备所强调的一些内容靠拢，进而优化生产过程中的价值转化率。同时设备的稳定性及批量制造的一致性将是其后续发展的主旋律，以增材制造技术为抓手，配合其他周边应用进行辅助，其生产状态也将立足用户思维，减少人为干预，趋向于无人化或半无人化，更加强调用户使用的体验感及便捷性，并且为行业应用拓展带来端对端的解决方案。

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