隨著技術的不斷發展，3D打印正逐漸成為制造業的一項重要創新。近日，3D Hubs發布了2023年的3D打印趨勢報告，揭示了該行業的最新發展動態和未來前景。本文將介紹該報告的關鍵發現，探討3D打印行業的增長情況以及應用領域，并展望未來的發展趨勢。

核心觀點：3D打印在制造業中的應用不斷增長，工程師們越來越頻繁地使用3D打印技術，并用它來處理更多的訂單，這表明3D打印正在從一個“愛好者技術”逐漸演變為工業制造的解決方案。

根據調查數據顯示，83%的受訪者認為3D打印在制造流程中節省了大量成本；56%的參與調查者將FDM技術列為最常使用的增材制造技術；76%的企業在生產運營中使用3D打印超過10個零件，比2021年增長了49%；另外，71%的受訪企業在2022年比2021年更多地使用了3D打印技術。預計到2023年，3D打印市場將增長17%，達到199億美元。

3D打印最新技術趨勢

從硬件來看，大幅面金屬增材制造領域取得了重大進展。例如，SLM Solutions正在為美國空JUN建造Z軸為1.5米的激光粉末床熔合(LPBF)系統，該系統將利用多臺激光器生產大型金屬零件，并可能成為最大的基于激光融合的打印機。

大型復合材料專家Caracol也在開發一種近凈形金屬絲電弧增材制造(WAAM)系統，該系統利用金屬絲原料和機器人焊接臂來制造大型結構或修復金屬零件。

擠壓技術也有新的發展；比利時初創公司Sculpman獲得了可變噴嘴的專利。它使用矩形噴嘴孔，可以調整以控制整個構建過程中的層寬度，從而在不影響質量的情況下實現更快的沉積速率。

接下來看材料，工程熱塑性塑料和樹脂、復合材料、聚合物粉末和金屬粉末的種類越來越多。靜電放電(ESD)樹脂正在電子產品、可穿戴設備中的阻尼彈性體樹脂以及運輸和其他行業的阻燃材料中開辟應用。

軟件開發正在推動3D打印領域的許多重大技術里程碑。在FDM中，非平面打印取得了突破，GCODE生成軟件可以打印曲線，以最大限度地減少階梯效應，消除懸垂支撐，并提高垂直強度。工作流程自動化也很重要，越來越多的軟件解決方案連接并自動化了3D打印生產鏈的各個階段。完全自動化的工作流程最終實現了無人值守的3D打印，工廠幾乎不需要人工監督。

3D打印市場增長及預測

根據3D Hubs的預測，包括3D打印系統、軟件、材料和服務收入在內的市場規模將達到199億美元，年增長率為17%。報告指出，雖然金屬增材制造是增長最快的領域，但聚合物3D打印所產生的收入是其兩倍多。

不出所料，FDM（熔融沉積成型）仍然是參與調查的人最常見的選擇，有56%的人表示這是他們最常用的增材制造方法。此外，后處理選項的進步正在幫助推動3D打印的采用。

3D打印對重點行業的影響

原型制作在全面生產之前開發樣品產品以評估設計和功能是3D打印的第一個真正用途，并且仍然占很大份額。66%的受訪者將其列為3D打印的主要用途。其他關鍵應用包括加工、小批量生產、大規模定制和批量生產。

Hubs重點介紹了使用3D打印的關鍵行業，如航空航天、醫療和汽車。此外它還介紹了包括食品、時尚、賽車等正在探索3D打印并處于轉型風口浪尖的行業。

3D打印的未來，AI輔助及4D打印

在報告中，Hubs還探討了人工智能 (AI) 和智能材料對3D打印行業的影響。

據稱人工智能能在3D打印中提供"無限"的創新機會，包括3D打印監控、質量控制、生成設計和打印優化可能會受益于AI。

形狀變形系統也稱為4D打印，可能是增材制造的未來。Hubs表示，雖然這項技術仍處于起步階段，但很容易想象它可能對各個行業產生的巨大影響。此外，可持續性仍然是3D打印的主要優勢：減少浪費、本地化生產、回收、優化零件、延長使用壽命和循環經濟等。

最終，Hubs相信3D打印將繼續作為一種成熟的制造方法不斷發展。盡管目前只有20.72%的調查受訪者使用3D打印來生產最終用途部件，但隨著效率、速度和可訪問性的不斷提升，這一比例將在未來不斷增加。