按需數字制造提供商Protolabs發布了其2024年版年度3D打印趨勢報告，該報告介紹了3D打印趨勢和3D打印的未來。報告為全球3D打印行業描繪了一幅積極的圖景，突出了市場增長、生態系統成熟和新技術創新。  

該報告基于700多名工程專家的關鍵市場數據和見解，反映了人們對增材制造市場的信心。據報道，新的微型和大型應用以及*終用途部件生產規模3D打印的不斷增長的潛力推動了這一趨勢。

據Protolabs稱，3D打印領域的增長速度比預期快10.5%。市場規模以21%的復合年增長率增長至2024年的248億美元，預計到2028年底將達到571億美元。

這一3D打印市場估值與市場情報公司Wohlers Associates的預測一致，該公司預計2024年該市場價值將達到200.35億美元。

此外，Protolabs報告稱，70%的企業在2023年3D打印的零件數量將比2022年增加，其中77%的受訪者認為醫療行業具有*大影響潛力。  

Protolabs報告稱：“3D打印如今已在制造業中占據了穩固的地位。隨著它成為一種應用范圍更廣的工業制造工藝，該行業正在走向成熟。”

“從設計軟件到自動化生產解決方案，再到增強的后處理方法，這個新興的生態系統表明，越來越多的企業正在使用生產級3D打印。”

3D打印市場增長及預測

3D打印從原型設計轉向生產

Protolabs報告中概述的一個重要趨勢是3D打印正在逐漸脫離原型應用。

相反，增材制造越來越多地用于*終用途產品的批量生產。這是由于全球供應鏈不安全和環境可持續性目標下對本地化生產的需求不斷增加所致。 

根據Protolabs的數據，3D打印生產運行量顯著增長。2020年，36%的受訪者表示他們在一次生產運行中3D打印了10多個零件。這一數字在2021年上升到49%，到2023年將達到76%。  

*終用途部件的3D打印生產運行

每次生產運行使用3D打印超過1,000個零件的受訪者比例從2022年的4.7%增加到2023年的6.2%。這反映了向*終用途零件批量制造的轉變。主要將3D打印用于*終用途應用的受訪者數量從上一年的20%略微增加到21%。      

Protolabs聲稱，人們對3D打印和生產的觀念正在發生變化，越來越多的終端制造商將增材制造視為一種有效的生產工具。例如，45%的受訪者認為“生產量和規模”是未利用3D打印的關鍵因素。這一比例低于去年的47%。

Protolabs副總裁兼EMEA地區董事總經理Bjoern Klaas表示，這份新報告表明，越來越多的企業正在使用生產規模的3D打印。    

“使用3DP制造終端部件的增多部分是由于人們更傾向于本地生產。隨著企業防范供應鏈中斷和可持續性問題，我們預計這些趨勢將不斷增長”Klaas解釋道。

然而，在*終用途生產成為增材制造的主要應用之前，仍有一些工作要做。事實上，67%的受訪者認為原型制作是3D打印的主要應用。  

2023年3D打印部件的生產運行量

人工智能和3D打印：AM行業是否相信這種炒作？

人工智能仍然是科技界的熱門話題。AI build、西門子、Authentise和Materialise等公司都已將這項技術融入其3D打印軟件中。然而，根據Protolabs的報告，人工智能的全部潛力尚未在3D打印行業得到充分發揮。

展望未來，人工智能將在3D打印流程鏈的哪個環節產生*大影響？33%的受訪者認為，人工智能將在硬件層面產生*大影響，利用傳感器和計算機視覺實現3D打印機調試自動化。

其次，25%的受訪者認為，人工智能將通過改進的切片軟件提高非平面 FDM 3D打印的可訪問性。增材制造設計 (DfAM) 也被認為受益于人工智能創新。這將包括改進的拓撲優化、多物理場過程模擬和人工智能生成的 CAD。

Protolabs 3D打印應用工程經理 Eric Utley 補充道：“AI生成的CAD正在快速發展，NASA一直在推廣他們的軟件，該軟件更注重制造，其中很多內容非常非常有趣。”該軟件可根據工程參數生成優化設計。  

AI將對3D打印行業產生什么影響？

專用3D打印材料的增長

根據Protolabs的2024年報告，新型材料的擴展將在未來3D打印應用的發展中發揮關鍵作用。31%的受訪者表示，多材料3D打印將對增材制造領域產生*大影響。

Protolab特別強調了彈性、導電性和耐熱性等新興材料特性在3D打印市場中日益增長的趨勢。它還指出，輕質、具有耗散特性、剛度更高、紫外線敏感度更低的材料。隨著這些材料越來越普及，Protolabs認為，“它們將改變3D打印實踐。”

Protolabs的供應鏈經理Grant Fisher指出，使用陶瓷可以生產“具有出色熱性能的獨特部件”。此外，用于MJF和SLS等粉末基技術的TPU被強調為橡膠和塑料之間的橋梁。其靈活性和耐用性使其非常適合墊圈和密封件、可穿戴設備和醫療應用。    

對3D打印的未來影響*大的技術

3D打印的未來

Protolabs的供應鏈經理Robin Brockötter表示，知識和教育的不斷增長將為未來改變3D打印行業帶來新的想法和機會。隨著新發展速度的加快，Protolabs相信整個制造業將繼續快速轉變。    

“我們仍處于人們不熟悉3D打印的全部功能和用例的時代，”Brockötter解釋道。“但隨著未來幾代設計師和工程師接受培訓以了解3D打印的功能并進入勞動力市場，這些創新將變得越來越普遍。”  

在2024年3D打印行業高管調查中， 3D打印專家對3D打印的未來持樂觀態度。許多受訪者預計3D打印將迎來“黃金發展期”。他們預計自動化、可持續性以及更廣泛的制造業將進一步整合和采用，從而取得顯著進展。

大多數受訪者對3D打印的經濟前景也持樂觀態度，其中62%的人對外部條件持積極看法，68%的人認為外部商業條件有利或非常有利。

此外，《沃勒斯 2024 年報告》也重申了這一觀點，即3D打印將轉向大批量生產*終用途部件。受3D打印機和后處理技術改進的推動，該報告預測生產量將從數千個部件增加到數十萬個部件。小型部件也有望實現百萬級生產。