德国Formnext增材制造展览会一直以来是欧洲在模具
作者:VSport  日期:2025-12-15  浏览:  来源:VSport体育

德国Formnext增材制造展览会一直以来是欧洲在模具制造与加工、快速成型以及增材制造领域的权威盛会,成为专业人士了解当下前沿3D打印技术、洞察未来技术走向的重要窗口。此次展会聚集众多企业与专业观众,呈现出明显增长的规模与热度。下面从十个方面梳理国际前沿技术的发展现状与未来趋势。

一. 陶瓷3D打印进入稳步发展阶段

陶瓷材料正逐渐成为3D打印领域的第四大关注点,尽管发展速度不及金属与聚合物,但在成熟度与应用广度方面持续提升。Lithoz专注工程陶瓷与医疗植入物的3D打印,强调其在成本可控的大规模生产场景中的潜力,能够实现对耐惰性、耐热性和耐化学性苛刻部件的批量制造。某些精密针状元件适用于高要求环境,相关设备具备较高的构建效率。高速聚合物制造商Nexa3D则展示了xCeramic3280陶瓷复合树脂,凭借出色的耐热性和抗拉强度,用于陶瓷模具制造。工业陶瓷材料开发商Nanoe则在复杂通信组件中应用高介电常数材料,通过脱脂与烧结实现实心陶瓷部件的成形,尽管此法会对某些陶瓷特性产生影响,但在介电性能为核心指标的场景中具备优势。

二. 无人值守的生产流程成为现实雏形

批量化3D打印的无人化应用正逐步落地,未来的制造场景可能以自动化、无人值守为常态。Stratasys展示了一条无人值守的增材制造生产线,机器人负责从六台Origin光聚合物打印机提取部件并进行后处理的自动化流程。Boston Micro Fabrication推出的新机型实现自动开门以便机器人进入工作区域,满足未来对自动化的需求。3D Systems对设备框架进行侧面化改造,背部开门便于机器人进入作业。Additive Industries展示了一个可装入构建室的自校准单元,整合激光功率与聚焦传感,实现快速且无需人工干预的激光器校准。GE Additive则展示粘结剂喷射金属3D打印的自动化流程能力,包括对烧结过程的几何预测、粉末循环及不同设备之间的无缝移动。英国初创Rivelin则在机器人后处理领域提供解决方案,通过软件化编程与力传感实现对加工过程的实时感知与调整,降低过切和废件概率。

三. 欧美对3D打印技术的态度存在差异

美国市场更偏向从传统生产向增材制造的迁移,并在多领域进行横向对比与验证;欧洲市场则倾向于基于既有应用经验评估技术的可行性。例如,DMG MORI在欧洲多材料打印的应用多集中在模具组件领域,而在美国则更偏向航天领域,这与美国航天工业在增材制造中的推动作用高度相关。这种差异反映了区域市场成熟度、行业结构与应用需求的差异,也体现了全球化背景下的区域化应用趋势。

四. 更大尺寸的成形平台成为重要发展方向

扩大成形体积被视为推动批量制造与部件集成的一条重要路径。行业内出现多项大尺寸平台技术发展:包括计划实现3米级尺寸的金属打印机、构建室体积显著增大等实例,以及能够达到700毫米级成形尺寸的光聚合平台。更大尺寸带来更多机遇的同时,也带来热管理、均匀性、后处理等挑战。若以技术演进的角度来评估,需关注与之相关的系统级创新,如高性能材料、成形一致性与工艺控制等方面的前沿研究。

五. 传统制造巨头持续进入增材制造领域

今年的展会看到越来越多来自传统行业的领先企业进入或加深对增材制造的投入。例如,知名相机与光学领域企业正在通过并购与自主研发布局增材制造体系;高端机床制造商也在展示相关解决方案,标志着增材制造正在被视作提升生产力与创新能力的重要组成部分。化工与机械行业巨头同样通过并购、投资或自主研发来扩大在聚合物与金属3D打印领域的布局。此类趋势表明,增材制造已逐步融入主流制造体系,成为提升设计自由度与生产效率的关键手段。

VSport. 光源与成像技术的突破性进展

材料与工艺对光源的依赖日益多样化,传统的激光波长分工正在被突破性方案所扩展。一方面,改良粉末材料与新型树脂配方提升了对不同光源的适应性;另一方面,通过将不同光源组合或并行工作,提升了成形速度与分辨率。例如,采用紫外激光、光纤激光等组合的设备开始实现对高反射金属材料的高效成形;还有将DLP快速固化与立体光刻相结合的综合系统,以在同一构建中兼顾速度和细节精度。新兴企业在波长控制与能量输入同步方面进行了关键性创新,带来更高的成形效率与表面质量。

七. 不加支撑或减少支撑成为趋势,但仍有实现路径

优化设计和工艺控制是实现无支撑或少支撑的重要途径。通过对零件几何与加工工艺的深度耦合,设计师能够在保持强度与性能的前提下降低支撑需求。知名设备厂商也在探索无支撑打印的可行性与稳定性,例如通过改进支撑结构、调整打印方向、引入多轴运动来实现更好的自支撑能力。与此同时,有些系统通过独特的工作台运动与并联驱动实现了在特定角度下的稳定成形,避免了传统重力支撑的需要。这些探索共同推动了后处理负担的减少与生产效率的提升。

八. 3D打印在铸造领域带来新形势

增材制造为铸造提供了新的路径,能够在简化工艺、缩短周期方面发挥作用。Foundry Lab展示了一种以粘结剂喷射3D打印制作陶瓷模具、微波烧结的工艺,并通过在模具内置入金属块并以微波加热实现铸件成形,旨在突破传统铸造在速度、成本与易用性方面的瓶颈。Massivit3D推出的复合材料模具制造工艺,利用水溶性外壳与热固性树脂组合,在固化后去壳获得近净形铸造模具/工具,显著缩短大型部件的生产周期。这些方案为船舶、航空等领域的模具与部件制造带来新的批量化与定制化能力。

九. 粘结剂喷射金属3D打印向规模化生产继续推进

近年在粘结剂喷射金属领域的商业化进程显著加速,数家全球厂商实现了生产级系统的落地与批量生产能力。Desktop Metal推出了Production系列的首台生产级系统P50,HP推出Metal Jet S100,GE Additive发布Series 3,标志着金属粘结剂喷射技术正式走向大规模应用。市场整合方面,数字金属被并入知名公司并继续扩展,而多家中国企业也在加紧布局。未来这一技术有望以更低成本实现批量化生产,工作效率显著高于其他金属3D打印工艺,成为市场增长的关键驱动力之一。

十. 电弧增材与冷喷涂等工艺进入主流讨论

尽管粉末床熔融仍占据主导地位,但电弧增材和冷喷涂等工艺的发展势头日益显著。电弧增材在大型部件制造如外壳与舱段方面具备高速度与低成本优势,国内在铝合金电弧增材等领域的研究与应用也取得一定进展,但仍面临熔化轨迹控制与表面粗糙度等挑战。为解决这些问题,混合工艺将弧增材与激光沉积等技术结合,以兼顾大幅度提升速度与细节加工精度。冷喷涂在军事装备修复与再制造领域逐步得到应用,相关企业在全球范围内逐步扩大落地与示范应用,显示出3D打印在现实场景中的实用性与经济性提升。总体而言,3D打印技术的多元化发展正在把过去的边缘化技术逐步推向主流应用。

综合来看,3D打印领域正在经历从单一工艺向多工艺融合、从实验性应用向规模化生产转变的过程。行业对新应用的反应正在变得更为从容,更多企业选择在跨行业的背景下探索与落地技术,资本也持续带来更多创新与扩张。未来几年,增材制造将继续改变设计与生产的方式,带来更高的生产灵活性和更低的综合成本。