3D打印:从实验室玩具到工业制造主力的二十年突围
我去年跑珠三角二十多家中小模具厂,一半都在车间角落摆了至少一台工业级3D打印机。
放在五年前,这根本不可能。那时候提3D打印,老板们全摇头:这玩意儿打出来能当生产零件用?贵得要死,打一天出不了几个活儿,买回去当摆设?
工业3D打印真正破圈,核心就是成本下探
十年前进口SLM金属3D打印设备,一台报价大几百万,普通工厂想都不敢想。现在国产同类型设备,五六十万就能拿下。材料更夸张,十年前航空级钛合金粉末一吨卖到四百万,现在国内供应链成熟,不到两百万就能拿到合格的货。
原来3D打印只能用来做设计手板,给客户看个外形,现在完全不一样。我上个月在东莞看一家模具厂,直接用3D打印做注塑模的
随形冷却水道,试模周期从原来的两周直接压缩到三天,模具寿命还提升了20%。
太狠了。

珠三角模具厂车间工业3D打印设备实拍
问:小工厂买工业级3D打印划算吗?会不会买回来吃灰?
答:说实话,完全看你做什么业务。如果你接小批量定制零件,比如骨科器械、无人机结构件,或者常年要给客户做快速试模,那绝对划算,回本快的话一年多就能收回来。要是你天天做几十万件的标准件,那别碰,老老实实开模用注塑CNC,比3D打印划算一万倍。现在很多小厂先拿几万块的入门光固化机做手板,不用外发,一年省的钱都够买机器了,稳得很。
3D打印的核心价值,是解决传统制造解决不了的痛点
传统制造大多是减材,一块大料铣掉多余部分,留下你要的零件,高端钛合金、高温合金这种贵材料,利用率经常不到10%,一大块料全变成铁屑卖废品,想想都心疼。3D打印是增材,要多少堆多少,材料利用率能做到90%以上,光材料成本就能省一大截。
更关键的是复杂结构。航空发动机的散热叶片,要做内部点阵减重还不降低强度,传统工艺根本做不出来,要么拆分焊接,强度不达标,要么干脆做不出来。3D打印直接一体成型,完美解决。

3D打印一体成型航空发动机点阵结构叶片样品
不过话说回来,现在很多自媒体吹3D打印要取代传统制造,纯扯淡,对吧?你让3D打印打一亿个普通塑料卡扣,成本比注塑高十倍,根本不可能抢这个生意。现在3D打印的定位,就是给传统制造补短板,做你做不了、做起来太贵的活儿,不是来掀桌子的。
问:现在普通人不接触的工业领域,3D打印用得最多的是哪几个方向?
答:排第一的还是快速手板和快速模具,占了整个工业3D打印近一半的市场份额,这个不用多说。然后就是航空航天的轻量化结构件,现在新出的商业火箭,很多零件都是3D打印的,减重就能省燃料,发射成本直接降。还有医疗领域的定制植入物,比如你摔断了髋骨,给你3D打印一个刚好贴合你骨骼形状的钛合金髋关节,比通用的适配性好太多,恢复也快。最近两年新能源车企也在用3D打印做水冷板、热管理部件的样件测试,开发周期直接砍半,太香了。
接下来两年,3D打印工业落地还要闯两个大关

接下来两年,3D打印工业落地还要闯两个大关
第一个关是
批量生产的质量一致性。你打十个同一个航空零件,性能误差能不能控制在允许范围内?现在很多国产设备还做不到航空航天级的一致性,要补的功课不少,尤其是在线监测、过程控制这块,还要加很多传感器和算法,才能保证每一个零件都合格。
第二个关是自动化后处理。现在很多3D打印出来的零件,去支撑、打磨、热处理这些工序,一半还是人工做,人工成本占了零件总成本快三成,太不划算了。我上个月见了一个创业团队,专门做3D打印自动后处理设备,能把后处理成本降70%,我当时听完都觉得兴奋——这才是真正接地气的创新,不是搞什么花里胡哨的概念,就是解决用户真金白银的痛点。
说实话,我见过不少工厂,前几年跟风买了几百万的高端3D打印机,结果不会调工艺,找不到人做后处理,最后放那儿落灰,真的挺可惜。现在很多资本都挤在上游抢着做设备,其实下游的应用服务、后处理才是真正的大缺口,设备卖出去,用户用不起来,一切都是白搭。
今年跑市场最大的感受,就是行业终于沉下心了。前几年一开口就是颠覆制造、改变世界,全是虚的,现在所有人都在说,我这个技术能给客户省多少钱,能帮你做什么原来做不了的东西。这样挺好。
3D打印从实验室出来,走了快四十年,折腾了这么久,终于踩对了工业落地的节奏。慢慢来,好戏还在后头。