讓增材制造更具可持續性，一起把握未來 l 瑪瑞斯首席技術官 Bart Van der Schueren
日前， 來自比利時的瑪瑞斯首席技術官 Bart Van der Schueren先生在TCT展會期間就3D打印技術、市場拓展及行業可持續發展等方面進行了深度分享與探討……
展望未來，問題不在于增材制造是否是一種可持續的制造技術，而是：我們能做些什么來使增材制造更具有可持續性？
通過Materialise靈活的工業制造和醫療保健領域大規模個性化制造的開創性解決方案，讓我們共同創新，創造一個更美好、更健康的世界。
— Bart Van der Schueren，瑪瑞斯首席技術官
左：Kitty Wang / 3D科學谷
右：Bart Van der Schueren / 瑪瑞斯
3D科學谷：2023年貴公司在技術上有哪些突破？您如何看待這些突破的價值？
Bart先生：2023年3月，Materialise推出了Process Control軟件，這款軟件通過使用自動化質量控制，能夠使3D打印用戶完全掌控3D打印過程，3D打印用戶缺少合適的工具，經常遭受構建失敗、零件內部存在隱藏缺陷、標準3D打印參數不支持打印應用程序等問題的困擾。Materialise Process Control軟件通過3D打印過程中收集的數據使供應商引入質量控制，通過分析和關聯3D打印過程中的層數據，用戶可以在將缺陷零件送往后處理和質量檢查之前識別出缺陷零件，這可能占零件總制造成本的30%至70%。
2023年4月更新發布新版Magics軟件，實現了更高級的可追溯性、連接性和自動化。考慮到兼容與可追溯，Magics的升級優先考慮與其他軟件解決方案的連接問題；Magics與CO-AM的整合增添了3D打印過程的可追溯性，實現從端到端跟蹤零件狀態；新版本還引入了Magics和Materialise Machine Manager之間的融合，成功將用戶連接到他們的BP處理器，以發送完成構建所需的項目信息和參數。
另一個新功能是引入工作流自動化的新模塊。工作流自動化是Magics的一個工具，它提供了一個全新的方法來節省您在數據準備階段，在重復性工作上所花費的時間，全新的工作流自動化模塊提供了靈活的選項，允許用戶選擇最適合用戶生產制造工作流程的自動化腳本。
2023年8月，Materialise在美國開設了新的醫療3D打印設施，從而在美國加快了交付患者定制化醫療植入物的進程。在位于密歇根州普利茅斯的新工廠，Materialise致力于面部重建手術中個性化鈦顱頜面（CMF）植入物的3D打印工作。外科醫生越來越多地采納3D打印解決方案，因為他們認識到個性化護理帶來了更高附加值，包括手術結果準確性的更多預測以及手術期間的時間節約。
1
知名汽車公司座椅連接件
中國某知名汽車研究院，在設計零件的過程中使用了金屬e-Stage自動支撐模塊，自動支撐很好地繞過了下方零件的上表面，為后處理節省了很多時間。e-Stage很好地提升了零件打印的成功率和效率。
2
堆疊打印
利用Magics將模型堆疊擺放，使用金屬e-Stage添加支撐。保證有效導熱和打印成功率的同時，減少非必要實體支撐的使用，節省粉末，同時解決了困粉及支撐難以去除的問題。提升生產效率，為批量打印帶來新的解決方案。
3
活塞曲軸連桿
將原始的汽車連桿，進行拓撲優化、輕量化設計后，利用Magics進行數據準備，并生成支撐，采用鈦合金打印，打印后進行機加工精處理。
4
Airbus (空客) 機艙隔板
Materialise對機艙隔板進行優化設計，縮短交貨時間，可用于飛行認證，質量比傳統制造輕15%。采用FDM技術打印，使用材料為Ultem 9085。在后處理方面確保了3D打印部件能夠滿足空客公司嚴格的要求，批準生產后會按照要求進行噴漆，所有打印的均為空客批準的阻燃材料。
5
雪靴定制化后殼
模型采用Orgin one P3 打印技術，使用3-matic進行表面隨形晶格設計。在保持強度的同時，進行最大化的減重，節約成本，并使用戶穿戴體驗更佳。
3D科學谷：能否舉一兩個案例分享一下貴公司的用戶在其應用領域獲得的最新收獲？您如何看待這些收獲的意義？
Bart先生：給大家舉一個New Holland 的例子，闡述一下增材制造如何幫助CNH制定更強有力的供應鏈戰略。
CNH Industrial在全球的67家制造工廠生產各種產品，從農業機械和建筑設備到發動機、商用重型貨車，甚至消防車。對增材制造的不同思考幫助公司有效應對極其復雜的供應鏈基礎設施中斷的挑戰，同時幫助該業務成功避免在第一波新冠肺炎期間可能出現的18.9萬歐元的損失，基于增材制造的市場戰略使CNH解決了供應鏈中斷問題，并為公司提供更大的生產靈活性，同時降低物流成本、庫存水平和基礎設施支出。
3D科學谷：能否舉一兩個最新案例來透視貴公司是如何在可持續發展方面作出貢獻的？您認為貴公司的核心競爭力（包括核心技術、企業文化、生態圈影響力等等）如何幫助實現可持續發展？
Bart先生：首先我們需要問一下自己什么是可持續的？這需要基于增材制造對環境影響的思考。許多人認為增材制造技術是一股積極的力量，有助于公司更加可持續地運營。然而，增材制造并不總是更加可持續的選擇。展望未來，問題不在于增材制造是否是一種可持續的制造技術，而是我們能做些什么來使增材制造更具有可持續性？
拿Materialise的例子來說，未來可以從以下三方面著手：
1.以可持續的方式運營公司
減少生產過程中碳足跡的最有影響力的干預措施之一是轉向可再生能源。在Materialise，我們的目標是到2025年將全球碳足跡減少50%。
Materialise在大力投資可再生能源，我們95%以上的電能來自可再生能源。
2.信息公開透明
這方面仍然缺乏相關信息，例如，Materialise經營著世界上最大的3D打印工廠，但是關于原料碳足跡即我們的打印材料，包括SLS打印最常見的材料PA12，我們只獲得很有限的信息。2020年，我們與巴斯夫合作進行了生命周期評估（LCA），計劃在發展的過程中更多的量化碳足跡的評估。
3.創新與投資
開發創新技術以增強技術的積極的一面同時減少技術的負面影響，例如使用PA11（100%生物基+可回收）代替PA12可將二氧化碳減少50%。
使用Bluesint PA 12，我們可以使用100%的燒結粉末來制造全新的零件，而不是使用50%的新材料混合50%的已燒結材料的混合物。
3D科學谷：目前限制3D打印在制造領域的滲透發展情況與挑戰主要呈現了哪些特點？
Bart先生：2023年3月Materialise的一項調查顯示，制造公司熟知3D打印的獨特優勢，但在采用該技術并擴大批量生產時面臨挑戰。根據該調查，各公司認識到3D打印技術是一種領先的生產制造趨勢，并對使用3D打印生產最終產品進行了更具戰略性的研究。然而，缺乏熟練的勞動力以及將3D打印與現有生產流程相結合的專業知識，可能會減緩未來的應用進程。
近年來，3D打印行業一直致力于讓更多公司相信3D打印的獨特優勢。現在，對“為什么？”的關注將轉向“如何？”，因為制造商已經熟知3D打印技術的好處，但缺乏成功采用和擴大技術規模的專業知識。
多年的供應鏈中斷使公司重新評估其境外生產戰略，并優先考慮更接近需求的本土制造；嚴重的供應鏈中斷也促使各國政府僅投資于旨在實現現代化和適應本國生產能力的項目。3D打印等數字制造技術可以實現更具靈活性的供應鏈并提供顯著的時間和成本優勢。隨著越來越多地公司轉向這些技術，3D打印行業將不得不做出更多的努力來應對所遇到的挑戰，包括勞動力的培訓和發展、確定新的商業模式以及采用更便捷使用的軟件和硬件。
包括歐盟和美國在內的主要制造業中心已宣布計劃對其生產工作進行現代化和重新支持。3D打印等智能數字技術使得擁有多個較小規模的生產基地、離客戶更近的分散制造模式成為可能。但隨著越來越多的公司致力于實現將3D打印技術與現有生產環境相結合，3D打印行業將需要在培訓、更多材料的可用性、易用性及成本降低方面進行投資。
Materialise瑪瑞斯作為一家擁有30年增材制造開發、研究和生產經驗的行業專家企業，希望未來在增材制造領域持續輸出更前沿、更專業的權威技術，為全球領先制造業的發展貢獻一己之力。
(責任編輯：admin)
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