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根據市場研究咨詢機構AMPower, 2022年增材制造市場發生顯著變化，航天軍工的需求強勢崛起，導致包括對選區熔融金屬3D打印、電弧熔絲增材制造技術、激光沉積送粉成形、復合材料增材制造技術的需求都發生了急劇的增長需求。根據AMPower 2023全球工業增材制造市場報告，2022年選區熔融金屬3D打印的一個直觀的發展趨勢是超過600厘米加工尺寸的大型設備需求上升，其中航空航天領域購買的金屬3D打印設備單臺均價在100萬歐元以上，一方面滿足大尺寸加工零件需求，一方面滿足小批量零件的量產制造需求。

更大、更高生產力

根據市場研究咨詢機構AMPower, 2022年全球金屬3D打印設備銷售額達到了10億歐元，航天應用占據了1.68億歐元的金屬3D打印設備銷售，更多的金屬3D打印設備供應商為了滿足航天國防領域的發展需求，將研發重心放在更大、更高生產力、魯棒性更高的設備開發。

航空航天增材制造應用發展方向

大型金屬3D打印設備對打印區域內優化的空氣流動提出了很高的要求，所對應的零件的制造規格為大型復雜精密零件。

根據市場研究咨詢機構AMPower, 2022年全球用于3D打印航天零件的支出增加了約90%，對應著民航和國防的3D打印零件的支出分別增加了約63%和53%。包括航空航天飛機發動機的3D打印零件開發，以及超音速飛行器零件的開發。例如，鉑力特在第十四屆中國航展展出的整體陣面板大尺寸增材制造零件。該零件采用鉑力特選區激光熔化金屬3D打印設備進行整體打印，材料為鋁合金，零件尺寸達1125mm×20mm×1300mm。鉑力特制造的3D打印整體陣面板采用了蒙皮點陣結構設計，其內部點陣完好，點陣絲徑0.5mm，最小蒙皮厚度0.5mm，蒙皮及點陣尺寸精度達0.05mm，整體輪廓度±0.5mm。蒙皮點陣結構剛度好，在滿足零件功能及性能需求的情況下，可以盡可能地減小零件重量。

鉑力特增材制造的蒙皮點陣結構

不斷刷新記錄

大型精密零件的開發制造需求驅動著大型設備的進一步發展。AM 增材制造設備變得越來越大和復雜。例如，中國供應商 EPLUS3D 的多激光金屬粉末床融合設備 EP-M1250 具有超過 1 米的構建平臺。鉑力特的S1000成型尺寸1200x600x1500。SLM Solutions NXG600 XII 或 VELO3D 的 Sapphire XC 的多激光設備于 2022 年首次安裝在其用戶現場。

根據市場研究咨詢機構AMPower, 等于和超過5個激光器的大型金屬3D打印設備在2022年從占據所有設備銷量的1%增加到了5%，單激光器則是從54%下降到了45%，即使100到150mm成型尺寸的齒科加工用途，也朝向更多激光器的方向發展。單激光器的市場份額將持續下降，在2027年或降低至11%～16%的水平。而多激光器的設備市場份額將持續上升。等于和超過5個激光器的大型金屬3D打印設備在2027年或將占10%～13%的市場份額

根據3D科學谷，粉末床熔融金屬3D打印方面，大型設備的發展始于2017年，GE發布了旗下Concept Laser ATLAS大型設備，這臺設備刷新了Concept Laser 2000R的記錄，Concept Laser開發的Right X LINE 2000R，2000R的構建體積為0.8m×0.4m×0.5m，GE的開創性使得航空航天、汽車、石油和天然氣等行業的大型零部件制造商能夠根據自己的獨特需求進行配置和定制。

2020年11月，德國選區激光熔化金屬3D打印設備制造商SLM Solutions （斯凌曼激光）發布了最新SLM3D打印設備-NXG XII 600，該設備配備了12個1千瓦的激光器和一個600x600x600毫米的成型艙室。歐洲某知名OEM已與SLM Solutions 簽訂5臺NXG XII 600設備采購意向書，第一臺設備將于2022年交付，這家OEM公司將成為首批受益于NXG XII 600設備的客戶之一，而設備將用于批量化零部件的生產。2021年9月，Morf3D正式與SLM Solutions 簽訂采購合同，SLM Solutions為Morf3D提供2臺SLM?500以及1臺NXG XII 600設備。這些設備將于航空航天零件的制造。2021年10月，在經過與SLM Solutions 多年的合作開發之后，Divergent 再次投入3臺具有12激光器粉末床激光熔化3D打印設備-NXG XII 600。這些設備將用于提升Divergent的生產能力。

2021年12月,Velo3D宣布已交付了首臺Sapphire XC，這款機器具有8個1kW激光器，成型室尺寸為600mmx550mm的可擴展空間。針對制造大型零件需要粉末均勻地被鋪在基板上。Sapphire XC的刮刀工藝（re-coater process）為非接觸式刮刀，刮刀在粉末層上面進行一種非接觸式過程，確保粉末平整，適合生產薄壁大型零件。從2014年至今短短8年間，成為主流航空航天業領導企業的供應商，Velo3D開辟了一條針對金屬3D打印走向產業化的痛點來開發設備與軟件解決方案的道路。

總體來說，3D打印進入到規模生產領域必須滿足以下條件：

- 必須是可預測的：用戶無法花費數小時或數天的時間來通過反復試驗為了制作第一個合格的零部件。

- 必須更快：優先考慮減少構建時間，這就是多激光3D打印設備越來越多地用于生產的原因。

- 必須準確：在更高的速度和更復雜的零件上，需要更好的過程控制來始終如一地生產高質量的零件，同時減少后處理或返工。

- 必須穩定：在生產環境中，激光器幾乎一直處于開啟狀態，以提供必要的通量，這些激光器需要可靠且易于維修。

在邁向可控、更快、更經濟、更穩定的賽道上，選區熔融金屬3D打印、電弧熔絲增材制造技術、激光沉積送粉成形等增材制造技術的發展將上一個新臺階。