3D 打印在 RAPID + TCT 2023 上进入北美劳动力市场

作为北美领先的3D打印贸易展，RAPID + TCT代表了非洲大陆增材制造（AM）行业发展的独特一瞥。今年的活动展示了该行业的最新发展阶段：融入工业生产生态系统。该技术不再是原型工具，也不是入门级夹具和夹具学徒。AM正在进入制造劳动力队伍，生产终端组件。

从医疗到军事3D打印
在活动中所作的发言部分证明了这一点。像“基于医院的3D打印的监管注意事项”这样的演讲不仅仅是关于鉴定3D打印物品并证明该技术。相反，他们更加微妙。例如，梅奥诊所（Mayo Clinic）的神经学家乔纳森·莫里斯（Jonathan Morris）博士指出，该行业正在与美国食品和药物管理局（FDA）积极合作，以确保AM越来越多地被整合到医疗保健中。

“我可以说，对于我们的机构，我认为这是一个大型的即时制造设施，我们一直在一步一步地走，与FDA社区携手合作，朝着这个方向发展，所以没有令人震惊的是，’嘿，关闭一切，’”莫里斯说。“与FDA合作非常棒，因为他们也看到了患者的需求和他们对患者的风险，并试图找到平衡，”他说。“我认为这是下一次演变，希望临床医生一直在谈判桌上帮助其中的一些，以便我们能够达成一个共同的协议。

过去的活动本来是为了让与会者相信AM已经准备好制造最终零件，而“工业基础的破坏”是关于3D打印整个无接缝的坦克船体。Darren Werner少将并没有在观众中询问如何证明3D打印可以用于关键部件。实际上，他正在领导一个项目的讨论，该项目是他寻找MELD首席执行官南希·哈德威克（Nancy Hardwick）时发起的，看看她的摩擦搅拌增材制造是否可用于生产罐体。

“增材制造将实现工具和夹具的按需打印创建，以实现快速有效的升级或创建全新的生产设施。作为这个新平台的一部分，我们可以开始处理更大的锻造或铸造零件，以缓解经常困扰他们的一些供应链问题，“Werner说。“他们的生产规模将不再是障碍，创造比传统铸造或锻造中可实现的更复杂的几何形状将使我们能够在前进的过程中增强和优化零件。

使用 MELD 技术 3D 打印的 R2D2 模型。

MELD和铸造实验室
可能是该技术的当前阶段，有两个主要的AM参与者跳过了今年的活动。Carbon和Desktop Metal没有参加RAPID + TCT。虽然他们可能更愿意在专门针对工业制造的展会上展出，而不是以快速原型为根基的展会，但考虑到Carbon和Desktop Metal去年采取的成本节约措施，这两家公司更有可能在财务不确定的时期削减开支。

这使得像MELD和Foundry Lab这样规模较小、快速发展的公司脱颖而出。这两个拥有今年最令人兴奋的技术。MELD的搅拌摩擦焊接使用动能迫使低成本库存金属表现得几乎像糊状物，此时材料以惊人的速度堆积大量零件。对于大型金属零件，确实没有类似的技术，较慢的竞争定向能量沉积工艺成本更高，腐蚀性更强。

“我想你们中的一些人可能会问，’为什么要追求可以生产无接缝船体的机器？这项技术的直接好处是什么？’“ 维尔纳少将在主舞台上告诉人群。“在研究了这个问题之后，我们的团队得出结论，有直接的性能优势，最终需要战车搬到一件式住宅，特别是在生存能力和减轻重量方面。不幸的是，传统制造业使其成本过高。

铸造实验室致力于较小的金属部件，在间接部件生产方面具有非常创新的特点。该技术始于内部开发的用于生产砂模的粘结剂喷射系统，其中可以轻松地将金属锭放置在专用微波炉中铸造。虽然Markforged和Desktop Metal曾经承诺微波烧结技术，但Foundry Lab实际上已经交付了它。然而，这种技术不是依靠金属注射成型粉末，而是涉及带有实际铸造零件的标准金属锭。反过来，材料特性与制造商对铸造供应商的期望一致。这家初创公司在新西兰和加利福尼亚州设有办事处，能够立即重新进行铸造。

回流
回流和供应链弹性是此次活动的共同主题，展示了增材制造与生产相结合，开启了先进本地制造的新时代。出于这个原因，许多企业的扩张消息不仅涉及在国外开设销售办事处，还涉及制造工厂。DMG Mori和Visitech就是这种情况，两者都将在美国制造设备。对于DMG Mori来说，这意味着在加利福尼亚州戴维斯的工厂生产具有先进光束控制的新型SLM 30。对于Visitech，Adam Kunzman将领导德克萨斯州达拉斯郊外的主要供应商德州仪器附近的一家工厂。我们将在另一篇文章中更详细地讨论后一个故事。

与此同时，许多中国制造商参加了RAPID + TCT，他们都感受到了西方公司使用数字技术进行本地生产的需求，并超越了国内市场的限制。其中包括Farsoon和EPlus，可以说是第一家和第二家在中国以外销售的金属激光粉末床融合（LPBF）机器制造商，以及Bright Laser Technologies，HBD和Avimetal，他们最近才开始向国外扩张。他们都在推销不同的策略和优势，这些策略和优势将在另一篇文章中介绍。

由于中国不再满足于制造西方小玩意，该国的先进技术正在以惊人的速度增长，因此像EOS，SLM Solutions/Nikon，GE甚至Velo3D这样的公司都应该在靴子里颤抖。唯一可能阻碍他们的是ITAR和其他与航空航天，国防和医疗生产相关的法规，由于地缘政治原因，中国公司可能不那么容易满足这些法规。

随着所有这些公司的竞争，它们不仅实现了回流，而且还实现了供应链冗余。正如DMG Mori将在欧洲、亚洲和北美设有生产基地一样，如果有足够多的客户，华曙科技也有可能开始在美国生产PBF机器。通过这种方式，增材制造用户不仅可以利用该技术作为防止供应链中断的保险，而且还可以为自己的增材制造设备提供冗余。

NIST 制造扩展合作伙伴关系
实现这种结果所需要的只是让技术得到广泛采用。所有迹象都表明，情况将会如此，因为AM并没有经历一个普通的有机增长路线图。它正在受到各国政府的推动。这不仅来自NASA的Darren Werner少将和Omar Mireles的演讲表明了这一点，其中3D打印正在各种项目中实施，而且来自NIST佛罗里达分支机构Florida Makes的供应商开发总监Michael Aller。在他的演讲中，“支持先进制造业的供应链弹性：NIST制造扩展合作伙伴供应商服务”，Aller讨论了联邦政府明确推动AM的无数方式。

通过其遍布所有50个州和波多黎各的51个制造扩展合作伙伴（MEP）中心网络，NIST能够使用各种方法帮助制造商。其中包括采购和供应链风险管理解决方案，例如资源、培训、网络、评估、认证和定制服务，以及通过立法和行政行动实现的供应商搜寻，如购买美国、两党基础设施法、CHIPS 和科学法案、通货膨胀降低法案。 NIST还托管Connex Marketplace，它有点像连接供应商和买家（以及一些）的联邦Xometry。

自2009年《美国复苏和再投资法案》颁布以来，供应商搜寻的演变一直在稳步进行，最近的发展，如“美国供应链”行政命令14017进一步推动了它的发展。MEP 网络的能力在 2022 年 9 月袭击佛罗里达州的飓风伊恩之后得到了有效证明。当佛罗里达州当局需要建立和装备野战医院进行紧急医疗护理时，他们利用佛罗里达制造公司提供除颤器和相关配件。该组织随后通过ME National Network和Connex Marketplace进行了联系，并找到了马萨诸塞州的除颤器制造商Zoll Medical Corporation，该公司能够在48小时内交付这些物品，距离风暴袭击不到三天。

除此之外，Aller还讨论了最近的立法变化如何给NIST带来了巨大的推动力。例如，CHIPS和科学法案将在未来两年内向MEP网络投资超过2000万美元。这意味着AM供应商将能够将自己纳入Connex Marketplace，使他们能够与平台上的客户建立联系。为此，他们可以与当地的MEP中心联系。

有趣的是，Aller以飓风相关的紧急情况为例来强调网络的有效性，因为虽然下一次供应链危机可能与战争或大流行有关，但毫无疑问，全球变暖引起的极端天气事件也将影响未来的货物交付。随着资金被注入供应链弹性和脱碳，增材制造和其他数字制造工具将成为这笔资金的主要捐助者。反过来，这