盡管全球聚焦在與COVID-19病毒的流行斗爭中，3D打印技術(shù)仍在繼續(xù)其工業(yè)化進程。除外部因素外，新參與者繼續(xù)進入增材制造市場，而收購和投融資也在整個行業(yè)繼續(xù)發(fā)展。

AMFG在其2020年增材制造數(shù)字會議上召集了眾多3D打印專業(yè)人士和專家，根據(jù)專家的分享，3D科學(xué)谷與大家一起來感受3D打印的未來：疫情下透視全球范圍內(nèi)的增材制造新進展與行業(yè)努力方向。

疫情下的風(fēng)云變幻

材料與仿真的結(jié)合

高分子塑料為航空航天，醫(yī)療和汽車等行業(yè)的高級3D打印應(yīng)用創(chuàng)造了眾多機會。在AMFG的2020年增材制造數(shù)字會議上，索爾維分享了用于3D打印的高性能塑料及其解鎖新技術(shù)應(yīng)用的方式。

開發(fā)高性能材料的過程“并非易事”，這需要在各個方面進行合作。因此，索爾維在過去的三到四年中一直致力于將過程理解和設(shè)備知識相結(jié)合，以便能夠?qū)⑦m合3D打印的高分子材料推向市場。如今，索爾維已被認為是PEEK長絲市場的領(lǐng)導(dǎo)者，索爾維還在開發(fā)用于粉末床熔融工藝（例如SLS）的粉末材料。

只有結(jié)合材料，工藝和設(shè)計方面的知識，才能為產(chǎn)品生命周期的不同階段更可靠地使用3D打印打開大門。在這方面，?？怂箍灯煜碌膹?fù)合材料和結(jié)構(gòu)多尺度建模的仿真專家e-Xstream Engineering與全球性能工程熱塑性解決方案供應(yīng)商DSM合作攜手打造“First time right”的目標：通過仿真結(jié)合材料特征對增材制造過程進行模擬和零件性能預(yù)測，從而實現(xiàn)塑料3D打印領(lǐng)域更加可控的加工結(jié)果。DSM的高性能熱塑性解決方案和疲勞破壞機制的建模方法，以及e-Xstream的精確，便捷的仿真手段的結(jié)合，使用戶有機會在Digimat中快速迭代建模結(jié)果。通過預(yù)測增強塑料部件的耐久性及其他性能，用戶免除了之前需要幾個月的迭代過程，而僅僅需要幾個小時，通過仿真手段減少試錯過程，從而避免了數(shù)百次的反復(fù)測試所帶來的時間、財力的浪費。

仿真的主要價值包括：使最終用戶獲得輕量化的產(chǎn)品，降低成本并縮短產(chǎn)品上市時間，同時減少材料測試和原型制作要求。

l軟件和自動化對于實現(xiàn)3D打印大規(guī)模定制應(yīng)用至關(guān)重要

隨著國內(nèi)對5G等新基礎(chǔ)建設(shè)的投入，5G對于高通量高密度數(shù)據(jù)的傳輸打開了大門，從工業(yè)4.0的角度來看，將云集成到生產(chǎn)中可以實現(xiàn)新的，更智能的和網(wǎng)絡(luò)化的制造流程鏈。5G可在工廠云系統(tǒng)中實現(xiàn)可靠且實時的通信，這就呼喚為制造行業(yè)設(shè)計實時計算平臺和應(yīng)用程序。

在這方面，可以參考的案例是Fraunhofer IPT弗勞恩霍夫生產(chǎn)技術(shù)研究所IPT和瑞典移動網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商愛立信共同開發(fā)的“歐洲5G工業(yè)園區(qū)”的概念，這實際上是第一個全面的5G研究網(wǎng)絡(luò)，在亞琛園區(qū)測試新移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在生產(chǎn)控制與物流方面的應(yīng)用。

l從3D打印到增材生產(chǎn)的四大支柱

3D打印進入到生產(chǎn)領(lǐng)域，必須要符合制造對產(chǎn)品質(zhì)量一致性的嚴格眼球，這取決于四個支柱：可追溯性、可重復(fù)性、準確性和驗證性。關(guān)于可追溯性，零件上需要具有序列號可使制造商追溯零件的制造時間，裝入零件的批次，并可以檢查零件以及加工過程中涉及的參數(shù)。關(guān)于可重復(fù)性，同樣重要的是要有一個可重復(fù)的系統(tǒng)，如果不使用可重復(fù)的系統(tǒng)進行構(gòu)建，那么就不確定在構(gòu)建過程中所做的更改是什么，這意味著這個層面的3D打印僅僅在構(gòu)建模型，而不是在生產(chǎn)零件。

國內(nèi)，安世亞太新一代3D打印金屬機DLM-280基于SLM技術(shù)（選區(qū)激光熔化技術(shù)）利用數(shù)字孿生和模擬仿真建立虛擬（數(shù)字化）打印系統(tǒng)，可模擬DLM-280真實樣件生產(chǎn)過程，提前預(yù)判可能出現(xiàn)的問題，并對其進行優(yōu)化。

關(guān)于準確性，意味著需要完整的工藝鏈（包括后處理工藝）以滿足嚴格的公差。在更高的速度和更復(fù)雜的零件上，需要更好的過程控制來始終如一地生產(chǎn)高質(zhì)量的零件，同時減少后處理或返工。

Fraunhofer IPT的努力是必要的，如果將產(chǎn)品投入汽車，航空航天，軍事，矯正術(shù)，假肢的制造中時，用戶必須能夠驗證自己的工作。如果不能的話，那就是在制作模型。類似于Fraunhofer IPT的IDEA項目的努力不僅僅帶來了可驗證的制造過程，還提高了不同工藝之間的銜接與自動化能力，如果不考慮后續(xù)加工，3D打印完成的零件通常仍然經(jīng)常無法交付給客戶。由于效率低下，高度手動的后處理管理，因此容易產(chǎn)生在后處理步驟中堆積大量零件的現(xiàn)象，即使完成了后處理加工，通常會發(fā)生在質(zhì)量檢驗站中等待檢查的滯留，然后再獲得批準并運送給客戶。

l大幅面3D打印持續(xù)成熟

另一個典型的案例是美國橡樹嶺國家實驗室（ORNL）的大幅面3D打印技術(shù)，在這方面ORNL曾與美國設(shè)備制造協(xié)會、國家流體協(xié)會等機構(gòu)共同開發(fā)了全球首臺3D打印挖掘機。挖掘機動臂長約2.1米，重量約為181千克，是由ORNL新開發(fā)的大型金屬零件3D打印設(shè)備制造的，打印材料為低成本的金屬，動臂在設(shè)計時已經(jīng)為液壓零件預(yù)留好內(nèi)置的通道。

l融資及新試驗持續(xù)活躍

融資：Velo3D

融資：Arris Composites

4月的疫情期間，來自美國加州的企業(yè)Arris Composites獲得了4850萬美金（約人民幣3.4億）的B輪融資，其目的是實現(xiàn)下一代大眾市場的連續(xù)纖維復(fù)合材料3D打印生產(chǎn)級應(yīng)用。

Arris Composites通過其專有的Additive Molding?制造技術(shù)實現(xiàn)了高強度和輕量化復(fù)合零件的批量生產(chǎn)。通過這種新工藝，可以以與塑料成型產(chǎn)品相同的速度生產(chǎn)高級碳纖維材料。為了釋放應(yīng)用端的潛力，Arris Composites為企業(yè)內(nèi)部設(shè)計協(xié)作和應(yīng)用工程團隊開發(fā)了獨特的軟件工具。應(yīng)用端可以通過Arris Composites的設(shè)備和軟件設(shè)計和生產(chǎn)以前不可能的產(chǎn)品，這些產(chǎn)品具有高度集成性，比金屬更堅固、更輕。

新試驗：微重力打印