【年終盤點】2016年3D打印行業十大新聞

 　　2016年以來，全球3D打印產業精彩異常。受制于下游應用市場發展，傳統3D打印巨頭經營陷入困境。另一方面，全球性制造業巨頭開始涉足3D打印領域。隨著技術發展，新產品及應用不斷涌現。總體而言，2016年全球3D打印產業在困境中持續向前發展。今天，小編就盤點了2016年十大3D打印新聞事件，一起回顧3D打印這一年走過的歷程。

  　　1、GE收購Arcam和 Concept Laser   　　工業巨頭通用電氣（GE）對于金屬3D打印市場志在必得，在對兩家領先的金屬3D打印機生產商Arcam和SLM Solutions發起要約收購遇阻之后，該公司終于做出了明確的答復——將提高對Arcam公司的報價，同時放棄收購SLM Solutions，轉而收購另外一家基于激光技術的3D打印機生產商Concept Laser。   　　2016年10月27日，GE公司宣布將對Arcam公司要約收購報價從每股285瑞典克朗提升至每股300瑞典克朗。該公司同時宣稱，它將把接受要約收購的最低門檻降低至75％。按照這個報價，GE對Arcam公司的估值達到了62億克朗（約合6．96億美元）。而與9月6日GE公司第一次報價時Arcam公司股票的收盤價相比，最新報價溢價率達到61％。GE曾經說過，它已經控制了Arcam公司46％的股份。   　　另一方面，GE也已經同意斥資5．49億歐元購買非上市的德國3D打印公司Concept Laser。根據合同，這家工業巨頭將首先購買Concept Laser公司75％的股份。而根據合同約定，GE有權再數年內獲得這家公司的全部所有權。   　　2、惠普公司MJF 3D打印機面世   　　北京時間5月17日，惠普公司正式推出HP Multi Jet Fusion 3D打印系統，主要面向工業級市場。HP Multi Jet Fusion 3D打印系統主要利用了惠普的多射流技術，在惠普頁寬（HP PageWide）技術之上創新而來。HP Multi Jet Fusion 3D打印主要有兩款機型：HP Jet Fusion 3D 3200打印機、HP Jet Fusion 3D 4200打印機。其中，HP Jet Fusion 3D 3200打印機，以高速度、低成本見長；HP Jet Fusion 3D 4200打印機除了低成本、高速度之外，更加注重短期制造需求。   　　與之前公布的消息一致，HP Jet Fusion 3D打印系統最突出的特點為打印速度快，該3D打印系統的速度比市面上的工業級3D打印系統快10倍，成本則是后者的一半。據此，惠普就3D打印已與寶馬、耐克等達成了進一步的合作。惠普還表示非常榮幸能夠獲得寶馬、耐克、強生、Jabil、西門子、Materialise、Shapeways、Autodesk和Protolabs等領先的制造商、聯合開發合作伙伴以及戰略或伙伴的幫助和支持。   　　近日，惠普公司對外發布消息稱，其將在2016年第三季度進行MJF 3D打印機銷售，并在2016年年底發貨。據了解，惠普已經研發的多射流融合（MJF）3D打印技術，這是一個全彩色3D打印的過程，其聲稱MJF的速度比目前的3D打印系統高達十倍，并且價格比目前大多數的工業3D打印機可便宜多了。MJF是基于他們現有的、高分辨率的二維熱噴墨技術。可讓助熔劑達到精確的性能，確保部件的最大強度，同時細節度也相當高，能處理多種紋理的模型部件。   　　3、以色列XJet將推出全球首個直接金屬噴射3D打印機   　　在今年的德國法蘭克福貿易展上，以色列3D打印機生產商Xjet公司展示了最新的金屬3D打印機。據了解，這款機器是全球首個使用直接金屬噴射技術的3D打印機，能大幅減少金屬3D打印的時間和成本。且在今年年初，Xjet公司獲得了2500萬美元的投資，加速了金屬噴射3D打印機的研發。這款金屬3D打印機是Xjet總共耗時十年研發而成，一旦成功上市，相信必然會是顛覆工業級金屬3D打印領域。   　　與我們常見的金屬3D打印不同，Xjet公司并沒有使用激光，卻采用了油墨噴射的方式。他們稱之為納米顆粒噴射（NanoParticle Jetting）。該技術并不直接使用金屬粉體做打印材料，使用的卻是一種很方便的墨盒，墨盒里裝著由液體泡沫包圍著的金屬顆粒。這種方式使得材料可以通過傳統的噴墨打印頭來沉積。構建室里的熱量會使液體蒸發，只留下金屬部分。   　　該納米顆粒噴射技術的另一個創新是其使用了一種獨特的支撐材料，該支撐材料無需通過任何手工或者機械方式即可去除。要知道，基于粉末床熔融的大部分技術一個主要問題是昂貴的材料經常被以支撐的形式浪費掉了，而且還需要進一步的步驟來去除。XJet的技術則使用了一種單獨的材料作為支撐，該材料會通過一種專門的工藝被熔融掉。由此，XJet可以為金屬3D打印部件提供無與倫比的壁厚支持，從而使設計師在設計幾何形狀時獲得更大的自由。另外與惠普的多射流熔融（MJF）技術類似，XJet的這項同樣基于噴墨的技術也是可擴展的。   　　4、全球首座3D打印辦公樓在迪拜開業   　　5月24日，全球首座3D打印辦公樓在阿聯酋的旅游與商業中心迪拜舉行了開幕典禮，該項目由盈創建筑科技（上海）有限公司承建，使用特制水泥打印，并在英國和中國進行了可靠度測試。據阿聯酋內閣事務部長Mohammed al－Gergawi表示，研究估計3D打印技術可將建筑時間縮短50％至70％，并節省50％至80％的勞動成本。迪拜的目標是到2030年用3D打印技術建造該酋長國25％的建筑物。   　　據介紹，這幢辦公樓的建筑材料為一種特殊的水泥混合物，由3D打印機一層一層，總共花了17天時間打印出來。為了打印這幢大樓，使用的3D打印機高達20英尺高（約6米），長達120英尺（約36米），寬有40英尺（約12米），這也是世界上最大的3D打印機。   　　打印過程通過自動化機械臂完成。3D打印材料在阿聯酋和美國設計生產，在中國和英國完成了一系列測試以確保其可靠性。建筑外觀體現了未來辦公場所的創新設計，整體采用圓拱型設計，主要基于安全性考慮并保持建筑物的穩定性。此外，該建筑物還采用了多項節能降耗的創新設計，如用于阻擋陽光直射的特殊窗簾等。   　　5、ISO聯手ASTM制訂《增材制造標準發展架構》   　　為確保凝聚力，對需要標準化的領域劃分先后順序，鼓勵增材制造技術的進一步應用，標準化領域的兩大權威組織國際標準化組織（ISO）和ASTM International，共同制訂了《增材制造標準發展架構（Additive Manufacturing Standards Development Structure）》，將可用的標準分成了一般標準、針對類別廣泛的材料的標準以及特定標準三個層次。這份文件將為增材制造和3D打印技術標準的制訂提供一個全面和及時的框架，并在今年7月份在東京舉行的會議上得到了F42和ISO／TC261的批準。   　　據該《架構》制訂團隊介紹，這份文件只是一個標準的框架，而不是為創建準則而制訂的限制性結構。為此該團隊還同時編寫了一份附屬的指導文件。   　　6、LLNL科學家開發出多種可變形的4D打印結構   　　日前，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室（LLNL）的一個研究團隊開發出多種可變形的4D打印結構，他們首次將3D打印技術以及之后的折疊過程（通過折紙的方法）與能夠導電的智能材料結合起來，以打造出復雜的結構，可用于醫療、航空航天（比如陣列式的太陽能電池或者能展開的天線），以及柔性電路和機械設備等領域。據悉，這項研究源于LLNL內部的一個開發高性能3D打印碳纖維復合材料的實驗室指導研究與開發項目。   　　這種在3D打印中使用敏感材料的方法，通常被稱為“4D打印”，并不是最近才出現的。關鍵在于，LLNL的研究人員這次是首次將3D打印技術以及之后的折疊過程（通過折紙的方法）與能夠導電的智能材料結合起來，以打造出復雜的結構。科學家們說，這一技術可以用于醫療、航空航天（比如陣列式的太陽能電池或者能展開的天線），以及柔性電路和機械設備等領域。   　　7、西門子收購3D打印公司Materials Solutions 85％的股權   　　作為對先進制造技術的不斷增長的興趣，西門子早前就開始對在2006年成立于英國伍斯特市的SLM專家Materials Solutions進行了投資。近日，根據相關消息顯示，西門子已經收購了英國3D打印工業組件制造商、選區激光熔化（SLM）專家Materials Solutions，將持有該公司85％股份。通過此次收購，西門子能夠確保在材料和AM開發領域的世界領先地位，尤其是在高溫超合金領域，并進一步證明了西門子增加其增材制造在歐洲的覆蓋面的決心。   　　Materials Solutions是一家領先的增材制造加工和制造公司，同時也是將選擇性激光熔融（SLM）技術用于高性能金屬部件制造的先驅。該公司在英國Worcester經營著世界上最大的商用金屬增材制造中心，客戶群遍及全球。Materials Solutions尤其是制造渦輪機部件，尤其是那種表面精度要求高，能夠承受高溫環境的燃氣渦輪機，以及使用高質量的材料來確保這些部件在服務中的性能的專家。   　　8、華中科技開發出結合鍛打技術的金屬3D打印技術   　　目前的3D金屬打印技術雖實現了綠色鑄造，但因缺乏鍛壓技術，無法解決裂紋和變形缺陷。為解決這一世界性難題，華中科技大學張海鷗教授率團隊攻堅克難，成功研發“鑄鍛銑一體化”金屬3D打印技術，并制造出世界首批3D打印鍛件。該成果具有廣闊的應用前景，打破了3D打印行業最大的障礙，將帶來包括設計、材料、工藝、檢測、控制、裝備等一系列制造要素的變革，在促進我國傳統工業轉型的同時，更有望改變世界金屬零件制造的歷史。   　　目前由“智能微鑄鍛”打印出的高性能金屬鍛件，已達到2．2米長約260公斤。正在建設的微鑄鍛銑復合制造設備能制造5．5×4．2×1．5的金屬鍛件，表面粗糙度0．02毫米，達到普通機械加工水平。現有設備已打印飛機用鈦合金、海洋深潛器、核電用鋼等八種金屬材料。在零件尺寸方面也取得重大進展，已打印出2200毫米尺寸鍛件，成功打印1800×1400×50毫米尺寸超大型零件。此前世界激光選擇性熔化3D打印金屬零件最大尺寸是德國一家公司的630毫米，均為一米以下的小型件。目前，此項我國自主獨創的國際發明專利技術裝備，不僅可以打印出4倍于上述激光3D打印最大尺寸金屬零件，而且還可以打印和激光送粉成形和電子束送絲成形尺寸相當的零件，也是世界上唯一可以打印出大型高可靠性能金屬鍛件的增材制造技術裝備。   　　9、Stratasys公司和3D Systems管理層變動   　　2016年6月2日，全球3D打印領先企業Stratasys宣布該公司現任CEO David Reis將于本月底（2016年6月30日）正式退休，但將繼續留任董事會執行董事。董事會成員Ilan Levin已被任命為接任者，7月1日生效。   　　David Reis從2009年以來一直擔任該公司的CEO，并于2013年6月進入Stratasys公司董事會。他在2012年領導了Stratasys和Objet公司之間的合并，在進入Stratasys公司之前，Reis從2003年以來都是Objet公司的主管。在其任職Stratasys期間，Reis一直致力于推動公司“轉型”，以發展一種廣泛的、基于解決方案的業務模式，并且瞄準關鍵垂直市場的新型制造應用。而接任者Levin，自2000年起就是Objet公司董事會成員，2011年2月被任命為了Objet公司董事會總裁和副董事長并一直持續到2012年Stratasys與Objet合并之后，是一位有著15年行業經驗的資深人士，對Stratasys的各方面都非常了解，包括技術、市場和戰略方針等。   　　2016年6月7日，知名3D打印機生產商3D Systems公司發布公告稱，該公司的兩名高管——首席運營官Mark Wright和首席營銷官Cathy Lewis——已經雙雙辭職。從該公司公告的字里行間來看，3D Systems這兩位高管的辭職似乎不是那么愉快。3D Systems公司剛剛在4月4日任命前惠普高管Vyomesh Joshi為其CEO，在上周，該公司創意總監、芬蘭設計師Janne Kyttanen宣布離開3D打印行業。   　　經過了幾年的高速增長和瘋狂并購之后，3D Systems公司這兩年一下子陷入了困境，業績大幅下滑。值得一提的是，最近惠普公司和Carbon公司各自推出具有顛覆性的3D打印機產品，分別與3D Systems公司的主力產品（SLS和SLA）形成了直接競爭關系。 10、中科院研發出超級3D打印機   　　中科院福建物構所林文雄課題組在國內首次突破了可連續打印的三維物體快速成型關鍵技術，開發出一款能夠連續打印的超級快速3D打印機。這款3D打印機采用數字投影技術，打印速度達到每小時600毫米，也就是可以在6分鐘內，打印出一個60毫米高的三維物體，而采用傳統的立體光固化成型工藝打印同樣物體，則需要約10個小時。   　　專家介紹說，目前針對液態材料的3D打印技術多采用立體光固化成型工藝，也就是用材料逐層固化、層層累積的方式來構造三維物體，層與層之間需中斷光照射，然后在已固化區域表面重新覆蓋或填充精確、均勻的光敏樹脂，再進行光照射形成新的固化層，這種方式系統復雜且耗時。   　　2015年3月，美國Carbon3D公司率先提出“連續液面生長技術”。該技術采用透光透氣材料特氟龍引入氧氣作為固化抑制劑，使固化過程保持連續性，從而比傳統的3D打印速度快25倍至100倍，達到每小時500毫米。   　　在此基礎之上，福建物構所研究人員提出了一種特殊的半滲透性透明元件取代特氟龍，這種元件對氧氣的透過率比一般高分子聚合物高，因此氧氣或空氣均可作為固化抑制劑使用，實現全程固化的高速連續性。   　　小結：回顧2016這一年，全球3D打印行業進入了“調整期”。一方面關鍵技術持續突破，另一方面傳統制造業巨頭越來越“青睞”3D打印，這樣都將推動3D打印應用的規模化普及。