|
積層製造（也稱為3D列印）技術日新月異，使用積層製造技術來使用各種材料製造零件，對製造商而言越來越容易；積層製造領域在未來幾年內的持續成長和發展完全是可預期的，但它是否會使機械加工等減材製造方法變得過時呢？事實並不然，對於精密機械加工而言，積層製造技術可能比一般人想像的還要重要：“混合製造（Hybrid Manufacturing）”正迅速在產業內興起一陣風潮。
Grand View Research市場調查指出，全球混合製造市場將在2022-2027年以14.8%的年均增長率增長。積層製造技術在航太的應用率逐年提高，是市場成長的關鍵因素之一。飛機零部件通常是短期製造（short-run manufacturing），通過3D列印技術能夠有效提高生產速度。此外，比起採用傳統技術生產，3D列印技術能做出更輕、更高彈性的複雜部件。美國航太及汽車產業的製造規模持續成長、醫用設施需求的增長和更高的醫療預算也是推動北美3D列印市場成長關鍵因素。
什麼是「混合製造方案」？
混合製造是積層製造和減材製造（如銑削）的組合。儘管多數情況之下，零件只需通過單獨或兩者的部分組合便能生產，而混合製造則將兩種加工技術整合在同一台設備上。
零部件在使用週期中經常會出現磨損、變形、缺陷和裂紋，有時比起更換這些部件，採用維修方式更經濟且省時；然而，通過傳統方法，往往是難以修復複雜幾何形狀部件，特別是航太用途的精密零件更是如此。維修方面的積層製造技術也被稱為「積層修復（Additive Repair／AR）」，其核心概念是「重建和維修原始零件的積層製造技術」，屬於積層製造技術的應用之一，可用於採用相同或不同金屬原料的零部件上。在雷射修復和雷射自由成型製造等生產領域中，也存在許多積層製造技術的應用。
混合製造的全球市場概況
北美市場在2019年便已占全球混合製造市場的40.4%，自此主導了市場趨勢。如今該市場中的眾多航太原始設備製造商及零部件製造商，預期將在未來幾年內生產大量的金屬3D列印零件。近年來，北美地區的混合製造設備供應商數量也持續增加中。
亞太地區預計將成為未來幾年成長最快的區域市場，由於3D列印在中國和日本的應用比例持續提高，航太產業的加速擴張也成為關鍵因素之一。例如，印度政府便表示從2014年到2019年，外國公司針對印度國內航太和國防部門的投資達近2.575億美元。
歐洲市場方面，報告指出從2020至2027年預計以14.9%的年均複合成長率加速擴張。各項政府資助專案對歐洲市場的成長影響甚巨；例如，歐盟的地平線2020計畫（Horizon 2020 Program）支持LASIMM項目，目的是開發一個能夠進行積層製造的機器人系統。
混合製造的領先企業與市場佔有率觀察
目前供應商正積極開發針對各類終端使用者的新型混合製造設備。原料供應商則計畫將重點擺在先進材料和輕質合金。這股持續研究和開發的市場趨勢，預期可以在最短的時間內提升生產效果、效率和降低營運成本。目前混合製造市場中領先的全球企業包括Materialise NV、Hoganas AB、Arcam AB、Renishaw PLC、3D Systems Corporation、GKN PLC以及Sandvik.
當混合製造技術的應用率持續提高，新型設備也跟著百花齊放。這些新式混合製造設備往往屬於多工合一型，可以在單次設置中同時進行增材和減材製造，能支援金屬3D列印以及多軸加工，生產複雜度極高的零件。通過一定程度的客製化改造，大型3D列印設備或數控銑床就可改裝成能進行混合製造的款式。
隨著CAD/CAM軟體提供生成設計和人工智慧，製造和設計技術逐漸變得更加智慧化，這些混合製造設備將為先進製造業，如航太、醫療、國防和模具市場的高端機械加工企業設立一個新的標準。
|
