2022年3D打印市场趋势：整合、冲击、工业化、BJ技术

随着2022年临近尾声，我们也是时候再次回顾今年的3D打印市场状况了，以便对来年增材制造行业的趋势有一个更好的预测。今年可以肯定的是，增材制造行业依旧在延续着前几年取得的进展。例如，它逐渐从疫情大流行中恢复过来，并继续转向工业化，特别是向大尺寸3D打印和更大规模的运营迈进。此外，增材制造领域的参与者也开始越来越多地关注可持续发展。

可持续发展和3D打印之间的联系已不是一个秘密。由于能够减少浪费，增材制造经常被誉为一个更加环保的过程。尽管一些3D打印技术并不完美，特别是塑料的使用引起了争议，但行业内对技术开发和有关3D打印环境责任的关注度却在增加。其中一个代表性案例就是增材制造绿色贸易协会（AMGTA）继续扩大，其成员中有许多增材制造的领导者。目前，该协会有50家成员公司，比2021年初有了大幅增长。

△Sherri Monroe是AMGTA的执行董事，随着人们对3D打印在更可持续制造业中作用的探索，该协会已经迅速成长（图片来源：3Dnatives）

话虽如此，我们也看到了主导增材制造行业的一些新趋势。但这些趋势究竟是什么？与前几年相比，增材制造行业发生了哪些变化？在不久的将来增材制造又将走向何方？在这一年的结尾，南极熊就来带领大家一起回顾2022年3D打印领域发生的主要变革。

产业整合占据了2022年3D打印的中心舞台

在今年年初，Sona Dadhania 和 Richard Collins 博士撰写了一篇题为《3D 打印硬件 2022-2032：技术和市场展望 / 3D Printing Hardware2022-2032: Technology and Market Outlook》的报告，该报告认为3D打印行业在不久的将来不可能进行整合。然而，这一论断很快被证明是错误的。尽管2022年3D打印行业仍有很大的扩张，但我们也看到了该行业的许多整合迹象，一些是通过收购和兼并，但也有的是通过合作关系。

也许今年最大的整合案例之一是Ultimaker和Makerbot在2022年5月的合并。对于那些已经熟悉3D打印的人来说，你可能记得MakerBot是最早从RepRap运动中脱颖而出的桌面3D打印机公司之一，实际上它早在2013年首先被Stratasys收购。同时，Ultimaker在市场上不仅因其桌面解决方案而闻名，而且其Cura软件也是3D打印爱好者中最知名的切片程序之一。

△Nadav Goshen（左）和Juergen von Hollen（右）在合并结束时握手（图片来源：Ultimaker）

Ultimaker和Makerbot两大巨头的合并于今年9月结束，以UltiMaker的名义推出了一个新品牌。这两家公司都强调，对他们来说，合并是推动全球3D打印创新的关键，即通过结合他们目前的优势和解决方案，以及投资于更多产品的新研发。Nadav Goshen是Makerbot的前首席执行官，现在是合并后的新公司的首席执行官，他在一份新闻稿中评论说："当我们作为UltiMaker一起开始下一个篇章时，我们将继续专注于开发3D打印创新，以推进可获得和易于使用的3D打印解决方案的可用性。通过结合我们的团队和技术专长，我们可以努力开发和提供一个全面的产品组合，以支持专业、教育和轻工业应用。"

但这并不是唯一的例子。今年2月，3DSystems公司宣布，在2021年出售公司的各个部分一年后，它将收购Titan Robotics和Kumovis，从而在长期缺席后重返FDM市场，这是今年的开端。8月，该公司还寻求收购dp polar GmbH，这是一家来自德国的设计和制造增材制造系统的公司，其打印系统已针对定制组件的高速大规模生产进行了优化。

同样在8月，业内领先和早期3D打印制造商之一Stratasys宣布收购Covestro的3D打印材料业务。Carbon公司还首次收购了ParaMatters，这是一家以生成设计软件能力而闻名的软件公司。在这一点上，你可能会感觉到这些年来许多收购和兼并中的一个模式。也就是说，我们看到增材制造公司似乎正在寻求为增材制造创建完整的端到端解决方案，目标是那些可能具有不同优势的公司，例如材料或软件。

△随着对Digital Metal的收购，Markforged将进入金属粘合剂喷射市场（图片来源：Digital Metal）。

这也可以看出，更多的公司寻求获得其他的增材制造技术来扩大自己的影响力。一个值得注意的例子是Markforged，它正在寻求通过收购Digital Metal进入金属粘合剂喷射市场。Markforged公司以其碳纤维和金属3D打印工艺而闻名，一直在快速增长，而进军金属粘合剂喷射领域显示了其持续扩张的意图，同时也使其成为美国市场上实力雄厚的Desktop Metal公司的直接竞争对手。

此外，不仅仅是增材制造公司在收购和兼并方面取得进展。今年，我们还看到那些在该领域不那么活跃的大型科技公司收购了3D打印公司。例如，全球知名的相机制造商尼康通过9月宣布的公开收购要约，着手收购SLM solutions。截至要约接受期结束时，尼康已经正式收购了SLM约92.38%的股份。与此类似，陷入困境的Fast Radius在今年上市，但随后迅速出现业绩下降，在美国破产法下的1590万美元的出售过程中被SyBridge Technologies收购。

然而，整合不只是收购一种模式，尽管并购的案例在2022年占据了绝大多数。作为这一趋势的一部分，我们还想强调合作伙伴关系在增材制造中的作用越来越大。特别是在软件、后处理和3D打印机制造商之间，作为为客户提供3D打印需求的 "一站式服务 "的一种方式，有助于增材制造的持续工业化。

当你看到2022年期间增材制造领域的许多收购合作关系时，软件的重要性显而易见（图片来源：3Dnatives）。

例如，在讨论AMT和惠普之间的合作时，自动化和软件合作是为客户开发全面综合解决方案的关键，惠普个性化和3D打印业务的全球销售和上市主管Wayne Davey评论说："鉴于AMT的共同愿景、共同的客户和成熟的后处理后加工技术组合，我们很高兴能与他们的合作进入新的阶段。在惠普，我们相信利用为端到端Multi Jet Fusion工作流程带来独特专业知识的伙伴关系是加速增材制造规模化生产的关键。"

此外，DyeMansion，一个成熟的后处理解决方案供应商，和Nexa3D出于同样的原因达成了合作。Nexa3D首席运营官Kevin McAlea解释说："我们与DyeMansion合作是很自然的，DyeMansion是粉床熔融自动化后处理解决方案的领先供应商，以确保我们的工业客户能够从端到端利用高产量的制造能力，以及降低他们的总运营成本。"无论如何，似乎3D打印行业的许多人都看到，联合起来会更强大，这也促使公司整合成为一个日益增长的现实。

市场的增长也伴随着冲击

不过，在你看到市场不断整合和增长的地方，破坏带来的冲击往往就在不远处。从2022年一开始，由于各种原因，破坏是市场的一个主要趋势。最早的一个原因当然是发生在乌克兰的危机。尽管这似乎离3D打印很远，但整个增材制造界对这一消息同样做出了反应。在冲突事件发生后，该行业的许多知名人士立即采取行动。除此之外，包括EOS在内的一些3D打印公司决定停止与俄罗斯客户的业务，而其他公司则组织了捐款。

虽然这场危机爆发在年初，但整个过程却一直持续至今，其中，Nexa3D、EOS、BigRep、WohlersAssociates powered by ASTM International、SYNGIS、Digital University和3YOURMIND等公司发起了无声拍卖活动。这些都是在主要的3D打印活动中进行的，包括Rapid + TCT 2022和Formnext。

△总部位于波兰的Sygnis公司（图为其3D打印工厂，图片来源：Sygnis）。

3D打印群体还以其他方式表达他们的看法，例如来自全球各地的用户和公司都在努力制作可以帮助救治伤员的3D打印部件。一个值得注意的例子是创建开源止血带文件，可用于受伤的平民。此外，像UnlimitedTomorrow和Oxford Performance Materials这样的公司正在寻求将3D打印的假肢送到那些有需要的地带。

此外，供应链的中断也是2022年的一个关注点。当然，3D打印通常是解决这一问题的方法之一，在COVID危机开始时就是最好的例子，全世界的塑料和微芯片短缺几乎影响了每一个行业。这也被乌克兰战争本身所加剧，因为贸易路线几乎在一夜之间被改写，关键材料无法到达他们需要的地方。

最后需要强调的是，尽管我们在过去几年左右看到了增材制造行业的显著增长，但并非所有迹象都是如此美好。当然，最令人担忧的迹象之一是在这一年中出现了一些裁员。虽然这可能至少部分是前面提到的市场持续整合的结果，但它显然也是当前全球经济衰退导致的科技行业总体上的一个持续趋势的标志。而且它影响到了该行业中许多最大的公司。桌面金属公司、Nexa3D公司、施乐公司和Carbon公司都宣布，他们正在放走他们的大部分员工，仅DM公司就将其全球员工人数减少了12%。

Desktop Metal公司首席执行官Ric Fulop在讨论被称为成本优化措施的裁员时指出："正如在之前的财务业绩电话会议上所述，我们一直专注于寻找机会，在保持增长机会的同时优化我们的费用结构。我们相信，这一举措建立在我们在2021年下半年开始采取的整合团队的步骤之上，使Desktop Metal公司能够实现我们的近期和长期财务承诺，并支持我们实现盈利的道路。"这一趋势表明对行业内的许多人来说，利润可能没有预期的那么理想。

自动化和软件在2022年对3D打印的重要性增加

随着3D打印继续工业化，不同步骤的自动化需求变得越来越重要，以实现一些行业所需的大规模打印。因此，在今年的过程中，我们看到了许多不同的技术和软件的出现，以满足这一需求。

我们在讨论整合的时候已经提到了这一点，但是这一点的重要性增加的一个标志是3D打印解决方案制造商和软件供应商之间的合作。事实上，它最明显的地方之一是在后处理方面。尽管与其他增材制造步骤相比，后处理，或打印后对零件的处理，对于生产高质量的零件至关重要。然而，正如PostProcess关于后处理趋势的最新报告所显示的那样，这一步骤仍然很耗时和困难。自动化可以帮助解决这个问题，这似乎是行业发展的方向，从AMT和惠普以及DyeMansion和Nexa3D最近的合作可以看出。

△AMT PostPro 自动化制造系统

但是，后处理并不是我们看到的增材制造中注重自动化的唯一领域。软件在该领域越来越重要，因为监测成为创建最终使用部件的一个关键要求。因此，许多人一直在加大投资，要么创建自己的专有软件解决方案，以实现完整的端到端增材制造工作流程，要么通过与软件供应商合作，实现更大的自动化。

我们必须再次提到Markforged，因为该公司已经稳定地开发了The Digital Forge Platform，一个为其解决方案设计的智能平台。今年，Markforged实现了模拟软件在The Digital Forge的整合。Markforged的总裁兼首席执行官Shai Terem特别理解进一步整合到3D打印业务中的需要，他说："仿真使我们的客户能够更深入地采用The Digital Forge，用经过验证和优化的3D打印高级复合材料部件与连续纤维加固来取代更多关键任务的工具和最终使用的金属部件。像Simulation这样基于云的软件创新是我们将工业零件生产带到需求点的核心"。这尤其突显了自动化和软件在扩大生产规模方面的重要性。

人工智能在整个3D打印领域的地位也继续得到巩固，特别是在涉及自动化时。越来越多的公司正在采用机器学习或基于人工智能的软件来帮助改善监测等过程。但它也被研究人员用来作为提高增材制造生产力的一种方式。

一个值得注意的例子是弗劳恩霍夫增材制造技术研究所（IAPT）、弗劳恩霍夫陶瓷技术和系统研究所（IKTS）、弗劳恩霍夫毒理学和实验医学研究所（ITEM）、弗劳恩霍夫材料力学研究所（IWM）和弗劳恩霍夫数字医学研究所（MEVIS）之间最近的合作。这些机构求助于人工智能和3D打印来创造定制的手指植入物。虽然这个项目刚刚开始，但它显示了3D打印与软件、人工智能当然还有自动化相结合时的巨大可能性。

粘合剂喷射技术的崛起

最后，但肯定不是最不重要的，我们必须提及一项在2022年各类报道中一次又一次出现的特殊3D打印技术，那就是粘合剂喷射。虽然此前在3D打印技术中并不总是讨论最多的，但粘结剂喷射技术似乎在今年开始找到了自己的立足点。通过新的兼容材料和该领域不断涌入的新成员，它已经成为了的2022年3D打印领域中最受关注的技术之一。

△照片来源：Digital Metal

首先，材料的发展对2022年的粘结剂喷射很重要。我们可以特别指出，Desktop Metal公司的可用材料范围越来越广。当然，尽管该公司继续在金属和沙子这两种最常见的粘结剂喷射材料上进行大量投资，但特别是随着ExOne的S-Max Flex Sand 3D打印机的推出，该公司也开始涉足和投资一些非传统的材料，包括木材粘结剂喷射、橡胶甚至泡沫。这使它能够涉足更多的行业和应用，牢牢地巩固了粘结剂喷射在最终使用部件以及型芯和模具中的作用。

接下来，粘结剂喷射市场是今年似乎变化最大的一个市场。去年Desktop Metal公司收购了ExOne公司后，由于两个最大的竞争对手联合起来，粘结剂喷射市场大大缩小。然而，正如我们前面提到的，现在有了新的参与者，Markforged当然就是其中之一。这家美国制造商对Digital Metal的收购使其在金属粘结剂喷射市场上站稳了脚跟，并在许多领域成为DM的直接竞争对手。然而这还不是全部。今年还标志着惠普公司正式推出了期待已久的金属3D打印解决方案。尽管惠普在其聚合物解决方案中使用了其Multi Jet Fusion（MJF）工艺，但其新的金属3D打印机却转向了金属粘合剂喷射。Metal Jet S100机器在今年的IMTS 2022上首次亮相，并在Formnext展会上进一步展示。

惠普和Markforged决定深入研究金属粘合剂喷射技术，似乎是以通过该技术有可能实现最终使用的金属部件的大规模生产为中心。惠普公司3D金属部全球负责人和总经理Ramon Pastor这样解释："自从2018年宣布突破性的金属喷射技术以来，我们一直在努力开发业界最先进的3D金属批量生产的商业解决方案。3D打印金属零件是数字化转型的关键驱动力，新的Metal Jet S100解决方案为我们的客户提供了世界级的金属产品，从最初的设计一直到生产，但更重要的是帮助他们实现数字化制造的无限潜力。"

以上，我们总结了2022年增材制造领域内一些值得关注的案例：越来越多的公司整合、行业外部不稳定因素的破坏和冲击、作用愈发突显的自动化，以及粘结剂喷射的快速发展，这注定2022年肯定不是一个沉闷的年份。当然，我们更是迫不及待地想看看2023年的3D打印世界里还有什么在等着我们，也许在明年，我们又会发现不一样的新趋势。