早在2015年1月，亞利桑那州創(chuàng)業(yè)公司Local Motors 3D在底特律的北美國(guó)際汽車(chē)展上展出一輛車(chē)。一臺(tái)單車(chē)車(chē)庫(kù)大小的機(jī)器，一個(gè)滾動(dòng)臂，就像桌面上的紙質(zhì)打印機(jī)一樣來(lái)回滾動(dòng)，添加了連續(xù)的碳纖維注塑塑料層，使車(chē)輛達(dá)到微米級(jí)。這輛名為Strati的車(chē)輛，最高時(shí)速為25英里/小時(shí)，耗時(shí)44小時(shí)，添加了電池、電機(jī)、懸架和車(chē)輪加以組裝完成。

創(chuàng)新形式制造產(chǎn)品
      這是一個(gè)工程奇跡。當(dāng)時(shí)未來(lái)主義者預(yù)計(jì)房屋、汽車(chē)、電視和幾乎其他耐用產(chǎn)品可以用這種新的創(chuàng)新形式——增材制造來(lái)制造。但就像很多耀眼的新發(fā)明一樣，炒作已經(jīng)消退，四年后，3D打印汽車(chē)并沒(méi)有更接近大規(guī)模生產(chǎn)。然而，隨著它從炒作期望的高峰期到生產(chǎn)力高原的炒作周期進(jìn)一步發(fā)展，行業(yè)正在蓬勃發(fā)展。
    3D打印機(jī)在制造工廠中變得常見(jiàn)——在2019年的底特律車(chē)展上，福特汽車(chē)公司表示將開(kāi)始為福特野馬GT500使用3D制造的停車(chē)制動(dòng)支架，為F-150猛禽和杠桿臂服務(wù)部件配備輔助插頭福特?？怂埂诘滋芈山⒋笃髽I(yè)。

 位于Novi的EOS North America是德國(guó)EOS控股有限公司的子公司，每年生產(chǎn)和銷(xiāo)售約1,000臺(tái)3D打印工業(yè)制造機(jī)器，這與30年前的艱難起步已大有不同?！拔覀儾⒎且灰钩擅?，”EOS北美公司總裁Glynn Fletcher說(shuō)，“銷(xiāo)售前1000臺(tái)機(jī)器花了20年時(shí)間，銷(xiāo)售第二個(gè)1000臺(tái)機(jī)器花了五年時(shí)間。現(xiàn)在我們已經(jīng)進(jìn)行了炒作循環(huán)，1000臺(tái)的銷(xiāo)售時(shí)間差不多為一年?！?br />        2015年，EOS North America的銷(xiāo)售額不到4000萬(wàn)美元。Glynn Fletcher說(shuō)，今年預(yù)計(jì)將達(dá)到1.5億美元。在全球范圍內(nèi)，該公司預(yù)計(jì)3D打印機(jī)銷(xiāo)售額將超過(guò)4億美元。它在美國(guó)Novi擁有200名員工，在德克薩斯州奧斯汀擁有工廠?！叭昵?，我們經(jīng)歷了一個(gè)放緩的時(shí)期。增材制造令人興奮了一段時(shí)間，然后當(dāng)周期沒(méi)有滿(mǎn)足那些崇高的期望時(shí)，它備受現(xiàn)實(shí)的考驗(yàn)?！备トR徹說(shuō)，“大多數(shù)早期采用者繼續(xù)前進(jìn)，但它現(xiàn)在正在滲透主流制造商，因?yàn)樗O(shè)計(jì)自由，且在制造過(guò)程中允許功能代替設(shè)計(jì)?！?br />      3D打印或增材制造是該過(guò)程的相對(duì)字面名稱(chēng)。物體通過(guò)軟件設(shè)計(jì)，然后由3D打印機(jī)通過(guò)添加層疊材料制造。該材料可以是塑料、金屬、混凝土等。該工藝提供優(yōu)于傳統(tǒng)制造的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗梢砸惑w地制造功能性產(chǎn)品，而不需要從多個(gè)部件構(gòu)造它。例如，可以在沒(méi)有任何金屬成形或焊接的情況下創(chuàng)建3D打印的氣罐以將罐的兩個(gè)半部放在一起。
運(yùn)動(dòng)鞋鞋底的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
      位于Pleasant Ridge的Fisher Unitech是一家3D打印軟件供應(yīng)商，也是打印機(jī)和服務(wù)的銷(xiāo)售商。隨著增材制造的使用變得更加主流，其主要重點(diǎn)是培訓(xùn)3D打印設(shè)計(jì)軟件的工程師。首席執(zhí)行官M(fèi)att Wise表示，生產(chǎn)過(guò)程變得越來(lái)越便宜，即使是規(guī)模較小的制造商也在使用它。
      “我們每年培訓(xùn)大約2000名工程師如何使用該軟件。”Matt Wise說(shuō)，“然后他們想方設(shè)法在他們的制造過(guò)程中利用它。我們正在努力使這些中小型公司更有效率地與更大限度地參與競(jìng)爭(zhēng)。”

  Wise表示，該公司預(yù)計(jì)在未來(lái)幾年內(nèi)銷(xiāo)售3D打印機(jī)?！拔覀兛吹街圃焐淘谧罱K生產(chǎn)中采用了更多3D打印?！盬ise說(shuō)，“公司習(xí)慣于用這種工藝生產(chǎn)一次性零件或原型，現(xiàn)在正在尋找與更大規(guī)模競(jìng)爭(zhēng)的方法?！?br />      Fisher Unitech擁有約170名員工，預(yù)計(jì)今年的收入將超過(guò)8000萬(wàn)美元。它的軟件套件價(jià)格在3,000到100,000美元之間。航空航天公司一直是該工藝的主要采用者，包括波音公司、霍尼韋爾公司和聯(lián)合技術(shù)公司公司。飛機(jī)和火箭的產(chǎn)量要小得多，因此3D打印速度較慢的問(wèn)題不像汽車(chē)那樣令人擔(dān)憂(yōu)。每年生產(chǎn)數(shù)百萬(wàn)件零件。
      Fletcher說(shuō)，現(xiàn)代太空計(jì)劃確實(shí)在推動(dòng)增長(zhǎng)，因?yàn)樗麄兛梢赞饤夁^(guò)去載人飛行任務(wù)所需的協(xié)議和程序?！霸O(shè)計(jì)不受過(guò)去所有認(rèn)證和資格的限制，因?yàn)檫@些航天器不載人?！盕letcher說(shuō)， “無(wú)論是（美國(guó)宇航局）的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室還是SpaceX，他們現(xiàn)在非常重視增材制造?！?br />       總部位于科羅拉多州Fort Collins的增材制造咨詢(xún)公司W(wǎng)ohlers Associates的副工程師Ray Huff表示，對(duì)于汽車(chē)制造商而言，采用增材制造的速度比預(yù)期慢，因?yàn)橥耆淖冎圃旃に嚨某杀竞芨?。“汽?chē)行業(yè)多年來(lái)一直主要將增材制造應(yīng)用于原型制造和生產(chǎn)一些工具，但技術(shù)成熟需要幾年時(shí)間。比如說(shuō)鍛造零件方面，新技術(shù)還需要很多時(shí)間?！惫蛘f(shuō)，“對(duì)于一些用戶(hù)來(lái)說(shuō)，像通用汽車(chē)公司或克萊斯勒公司，他們需要一些成功的商業(yè)案例。如果他們認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)具有成本效益，那么他們將會(huì)學(xué)習(xí)并采用它。”
     盡管如此，增材制造業(yè)仍有望實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。根據(jù)Wohlers Report 2019，該行業(yè)在2017年至2018年期間增長(zhǎng)了33.5％，達(dá)到近100億美元另有一份3月份的研究報(bào)告顯示，到2027年，全球工業(yè)預(yù)計(jì)將達(dá)到近400億美元。
      預(yù)計(jì)該行業(yè)將破壞幾個(gè)制造業(yè)支柱——聚合物、鑄造和傳統(tǒng)加工。這些行業(yè)的年收入總額接近4000億美元，而Fletcher認(rèn)為，增材制造業(yè)可以創(chuàng)造出20％的市場(chǎng)份額。這讓像EOS這樣的公司有了巨大的發(fā)展空間。
     “我沒(méi)有看到它放緩的跡象，”Fletcher說(shuō)，“我們計(jì)劃增加10倍，而不是10％。在某種程度上，我們已經(jīng)在競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先地位，但我們?nèi)栽谕度肷a(chǎn)能力，以便我們擴(kuò)大規(guī)模?！?/p>