在過去的三十年中，我們看到3D打印從一種只能勉強打印基本幾何形狀的新生技術(shù)，發(fā)展成一項能夠改變各個行業(yè)并挑戰(zhàn)傳統(tǒng)制造工藝的革命性技術(shù)。我們以三十年3D打印經(jīng)驗為基礎(chǔ)，展望2020年定義行業(yè)的主題和趨勢。

2020年的3D打印趨勢

01.使3D打印更具可持續(xù)性

3D打印行業(yè)也同樣需要考慮技術(shù)對社會和環(huán)境的影響。這意味著，當我們開發(fā)新的產(chǎn)品和技術(shù)來幫助客戶創(chuàng)造有意義的應(yīng)用時，可持續(xù)性需要成為首要的考慮因素。

從社會和環(huán)境的角度來看，3D打印已經(jīng)為企業(yè)提供了一種更加可持續(xù)的生產(chǎn)方式。3D打印通過分布式生產(chǎn)讓更多地區(qū)的人們受益，通過個性化護理改善人們的健康和福祉，并使更好的工作條件成為可能。同時，3D打印還可以通過大規(guī)模定制和優(yōu)化的物流來減少生產(chǎn)流程中的浪費。因此，許多人將3D打印視為幫助企業(yè)可持續(xù)經(jīng)營的積極力量。但這還遠遠不夠。

02.不確定性帶來的機會

在2000年代末期的經(jīng)濟危機期間，3D打印行業(yè)受到了沉重的打擊，因為當時它主要是一種原型制造技術(shù)。隨著企業(yè)削減研發(fā)投入，對原型制造的需求也降低了。

3D打印不再僅僅是原型制造，它已經(jīng)成為制造終端產(chǎn)品的補充性技術(shù)。同時，3D打印技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，并贏得了越來越多的信任。如今，更多的企業(yè)通過3D打印在設(shè)計和制造上獲得了優(yōu)勢。因此，在經(jīng)濟形勢不確定的時期，3D打印不再代表成本和風(fēng)險，而是機會。

3D打印現(xiàn)在已用于批量生產(chǎn)，例如用于制造Hoya視覺模擬器的外殼

與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，3D打印并不依賴規(guī)模效應(yīng)，它只需要很少的啟動資金。按需生產(chǎn)意味著對庫存的需求降低，而本地化生產(chǎn)可以減少關(guān)稅波動帶來的影響。

由于我們面臨著不確定的經(jīng)濟形勢，相信更多的制造企業(yè)將把3D打印作為降低成本和規(guī)避風(fēng)險的工具。

03.為人工智能在增材制造中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)就是力量。隨著3D打印被越來越廣泛地應(yīng)用，更多的傳感器被用來更好地監(jiān)測3D打印流程，我們正在收集比以往更多的數(shù)據(jù)。

但是，能夠收集數(shù)據(jù)還遠遠不夠——我們需要讓數(shù)據(jù)幫助決策。

人工智能是一種功能極其強大的工具，可用于處理大量數(shù)據(jù)并從中獲得幫助決策的深入見解。但要做到這一點，需要的不僅僅是大量數(shù)據(jù)，還有對3D打印流程的深入理解。

只有真正了解3D打印流程，并從數(shù)據(jù)中找到使其變得更快速、更穩(wěn)定、更可預(yù)測的辦法，我們才能真正釋放人工智能在增材制造中的全部潛力。

04.全新的創(chuàng)新氛圍

近年來，3D打印在許多方面都取得了進步：更快的打印機、更多新材料和更多后處理選擇。現(xiàn)在，我們看到所有這些進步匯集起來，形成了令人振奮的創(chuàng)新氛圍。

3D打印機、軟件和材料的進步正在創(chuàng)造*的機遇。在之前的幾年中，消費者可能并不了解或關(guān)心他們選擇的產(chǎn)品背后的制造過程。現(xiàn)在，他們對性能、美觀度的要求日益提升，對個性化過程的參與更加積極。3D打印是實現(xiàn)這一切的理想方式。在不久的將來，人們將能享受到之前從未想象過的產(chǎn)品。

05.投資自動化后處理

隨著企業(yè)擴大3D打印的規(guī)模，他們將越來越依賴自動化。但擴張的潛力受到后處理的限制，尤其是在當前后處理主要依靠人工操作的情況下。通過簡單地增加人員來擴大規(guī)模會導(dǎo)致成本和不確定性增加，并且不能保證可靠性。如果要擴大生產(chǎn)規(guī)模，*的辦法就是自動化后處理。

在大規(guī)模定制的情況下尤其如此。對于個性化的鞋子，不同的客戶可能需要不同的顏色，這會使流程變得更加復(fù)雜。而且，我們當前所說的“大規(guī)模定制”其總產(chǎn)量仍然是很低的。

CTO Bart Van der Schueren表示，類似Materialise醫(yī)療3D打印清潔生產(chǎn)線的自動化后處理流程，可確保達到*高的質(zhì)量標準。

幸運的是，工業(yè)4.0以及它帶來的更強大的自動化能力，正在創(chuàng)造全新的方式來自動化后處理流程。這需要時間、精力和更多的投資，并且只有在3D打印規(guī)模擴大后，這些投資才能獲得回報。但這個回報是確信的，因此從當下就開始對自動化后處理進行投資至關(guān)重要。

3D打印五大增長趨勢

01.3D打印車正在加速發(fā)展

自2014年推出全球首款3D打印車Strati以來，3D打印技術(shù)已證明其創(chuàng)新有可能重塑全球汽車行業(yè)。在汽車領(lǐng)域采用3D打印不僅是制造業(yè)的突破性發(fā)展，也是向更環(huán)保的地球邁出的積極一步。

因為3D打印有助于構(gòu)建輕質(zhì)部件，從而提高燃油效率。到目前為止，大多數(shù)3D打印車原型都很小，但近年來，福特和奧迪等許多主要汽車制造商都進入了3D打印車市場，增加了對3D打印汽車的投資。由于這一過程的成本效益，預(yù)計明年3D打印車的發(fā)展將更加迅速。

02.3D打印材料更加多樣化

不再局限于塑料或紙張等基礎(chǔ)材料，工業(yè)3D打印機現(xiàn)在幾乎可以處理從尼龍到不銹鋼的任何材料。據(jù)一份市場研究報告顯示，全球3D打印材料市場將從2018年到2022年增長34億美元，以39％的復(fù)合年增長率增長。雖然熱塑性聚合物仍占全球3D打印材料市場的*大市場份額，但其他材料如樹脂，不銹鋼，金，銀和鈦陶瓷正迅速趕上，成為工業(yè)用的主要3D打印材料。

03.教育中的3D打印正在蓬勃發(fā)展

3D打印技術(shù)越來越多地被用于培訓(xùn)和教育目的。這主要是由于認識到3D打印對象可以促進更好的課堂學(xué)習(xí)，并幫助各級學(xué)生更好地理解概念并與學(xué)習(xí)材料聯(lián)系起來。隨著智能學(xué)習(xí)需求的不斷增長，全球3D打印教育市場也在不斷增長預(yù)計從2018年到2022年將增長超過12.9億美元，在預(yù)測期內(nèi)復(fù)合年增長率接近20％。

如今，3D打印服務(wù)提供商越來越關(guān)注在K-12級別的教育課程中調(diào)整3D打印功能，尤其是STEM項目（STEM項目是指科學(xué)Science，技術(shù)Technology，工程Engineering，數(shù)學(xué)Mathematics四門學(xué)科英文首字母的縮寫）。

04.醫(yī)療器械中的3D打印獲得巨大的人氣

對個性化或定制醫(yī)療設(shè)備的不斷增長的需求已經(jīng)引發(fā)了3D打印在醫(yī)療設(shè)備市場中的使用。3D打印醫(yī)療設(shè)備允許更容易地制造植入物或設(shè)備以適應(yīng)個體的特定需要和偏好。因為它們是為適合特定的人而設(shè)計的，所以定制假肢比具有有限數(shù)量尺寸的傳統(tǒng)假肢更舒適并且具有更長的壽命。

如今，通過3D打印生產(chǎn)的許多醫(yī)療設(shè)備包括手術(shù)器械，牙冠修復(fù)體，例如牙冠，矯形和顱骨植入物，以及外部假肢已經(jīng)在患者中獲得了巨大的普及。2019年至2023年間，全球3D打印醫(yī)療設(shè)備市場的復(fù)合年增長率將達到23％。

05.3D生物打印即將成為焦點

3D生物打印被認為是制造*大程度模仿天然組織特征的仿生和多細胞組織的*佳解決方案之一。3D生物打印已被廣泛用于生產(chǎn)醫(yī)學(xué)和生物工程研究的人體組織和器官。*近，3D生物打印技術(shù)已經(jīng)見證了用于重建和再生的軟骨組織生產(chǎn)的巨大進步。

預(yù)計到2021年其復(fù)合年增長率將超過25％。隨著這項技術(shù)的不斷發(fā)展，我們預(yù)計將有更多的3D生物打印應(yīng)用，特別是在人工器官，藥物測試，整容手術(shù)和骨組織再生等領(lǐng)域。