增材製造在複合材料行業中的影響如何？一個更新的信息

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增材製造已成為製造業的新寵

增材製造在複合材料行業中的影響如何？

美國Wohlers Associates公司總經理TERRY WOHLERS先生

在其「增材製造與複合材料：一個更新的信息」一文中

對此作了闡述

ISO/ASTM 52900標準將增材製造定義為「是由三維模型數據來連接材料以製造部件」的工藝。

與減法製造和成形製造的加工方法相反，增材製造通常是層層疊加，它主要被用於構建塑料、金屬、陶瓷、玻璃和複合材料的物理模型、原型、樣件、工具組件和生產部件等。

增材製造包含7種截然不同的工藝，部件可以通過擠出、噴射、光固化、層壓或熔化材料而一層一層地被創建出來。

增材製造不斷地成為一個快速擴大的生態系統。

2016年，包含全球所有的增材製造產品和服務在內，增材製造行業增長了17.4%（年複合增長率），達到 60.63億美元。

相比之下，2015年的增長率是25.9%，達到51.65億美元。

2013~2016年的4年間，增材製造的年複合增長率是28%。

而在過去的28年里，年複合增長率是令人印象深刻的25.9%。

全球60.63億美元的估算收入，包括了工業化的增材製造系統和台式3D印表機（售價低於5000美元）。

需要注意的是，這一估值不包括原始設備製造商（OEMs）及其供應商的研發行為，他們是增材製造產品和服務的主要客戶之一。

此外，這一估值也不包括由OEMs製造的增材製造部件所帶來的收入。

2016年，全球有97家製造商製造並銷售了售價在5000美元以上的工業化的增材製造系統，相比之下，這樣的製造商在2015年是62家，2014年是49家。

增材製造方法已開始從主要的原型和功能建模過渡到成品部件的製造。

2009年對增材製造公司的調查表明，增材製造部件的生產占他們2008年業務的15.6%。到2016年，這一數字增長到60.6%。

早在2010年，我曾提出，增材製造在複合材料行業的影響是難以估計的。

但是，幾項增材製造技術卻為製造商們帶來了機遇。

在此後的7年里，我們已經看到，其他的一些系統製造商提供了生產複合材料部件的設備。

增材製造工藝減少了開發工裝、特別是開發複雜部件所需要花費的成本和時間。

而且，由於可以同時構建多個小型部件，生產效率與部件尺寸成反比，因此而使得這項工藝對於一些個別部件特別具有吸引力。

一些組織已經發現了增材製造在生產複合材料鋪層工裝方面的用法，我認為這將隨著時間的推移而帶來增長的機遇。

早在2010年，我就看到，複合材料行業與增材製造行業有著「展開合作並共同成長」的需求和機遇。

通過共同解決我們面臨的一些問題，以及通過提供更廣泛的材料，兩個行業都會獲得很大的收穫。

對複合材料製造商們而言，增材製造仍然是一個相對激動人心的新前沿。

自2010年以來，已有幾家公司推出了獨特的突破性進展：

美國辛辛那提公司與美國橡樹嶺國家實驗室共同創建了列印速度45~68kg/h的大面積增材製造（簡稱「BAAM」）系統。

美國EnvisionTEC公司開發了中、小型的列印系統，能夠以0.03 mm的解析度進行列印，並能夠處理玻璃纖維增強的高強度塑料。

美國Markforged公司推出了其Mark One，這是世界上第一台配備了採用連續碳纖維、芳綸纖維或玻璃纖維增強材料製成的3D列印部件的商業化3D印表機。

美國Arevo公司已開發出能夠組合連續纖維增強材料與熱塑性基體材料的製造系統。

雖然如此，但在許多方面，增材製造行業才剛剛開始實現在複合材料行業中的可能性，還需要開展更多的工作來充分挖掘其潛力。

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