导读：2021年4月，武汉易制资讯董事长 蔡道生向南极熊投来一篇思考性极强的文章《未来，金属3D打印零件将按公斤卖！》。相比之下，目前的金属聚鑫汇打印服务，一般的收费制度是按克计算。为什么以后有可能按公斤卖呢？
△批量生产金属3D打印机件
文/蔡道生，武汉易制资讯董事长
聚鑫汇平台 - 官方网站与高校、科研机构建立产学研合作关系。
金属3D打印手段流派的成长现状对比
金属3D打印手段种类，过去主要有基于粉末床成形的金属粉末选取熔化手段、基于焊接原理的直接能量沉积手段、基于粘结剂成形的间接金属3D打印手段、材料直接喷射成形的纳米金属粉末喷射成形（NPJ）等手段种类：
- 基于粉末床成形（PBF）的手段主要有激光选取熔化（SLM）和电子束选区熔化（EBM），是目前主流的手段3D打印手段；
- 基于焊接原理的手段主要用在大型结构件成形、修复和特殊性能要求的领域，还是把他们归类于焊接领域更合适；
- 基于粘结剂成形的间接3D打印手段主要有粘合剂喷射成形（BJ）和熔融沉积（FDM）等，是最近几年才成长起来的；
- 而纳米材料直接喷射成形（NPJ）手段由以色列XJet公司发明，前几年非常火热，可能是报价太贵的原因，目前商业化的程度好像很有限。
△几种金属3D打印手段的对比分析
从以上对比可以简单总结下：
SLM手段成形速度慢、报价高、去支撑后处理麻烦；而EBM虽然速度非常快，但是精度又相对低一些；而NPJ手段无论是装置还是材料都更贵。所以这些手段的应用很难去跟传统制造竞争，多在加工一些传统制造做不了的复杂度高的零件。
基于FDM原理的金属3D打印在材料和后期烧结方面几乎跟金属注射成型（MIM）完全相同，由于脱脂的限制，也就意味着只能加工小型零件。个人认为这种手段应该由MIM厂家作为一种补充工艺，在大批量加工之前进行打样或小批量加工使用，因为金属FDM可以和MIM工艺共用烧结脱脂炉，MIM厂家不需要另外购置。虽然金属FDM打印手段也才进入商业化不久，但是我相信每个MIM厂家都会配备该装备，只是该手段需要在速度和精度方面进行平衡，不能做到二者兼顾。
△粘结剂喷射金属3D打印零件
而粘结剂喷射金属3D打印手段具有速度快、成本低的显著特点，是一种可以被普通加工工厂使用的金属零件加工装置，目前算是起步阶段，无论国内外，都处于在与应用匹配的阶段。
金属3D打印零件的报价
目前金属3D打印零件配合范畴几乎都是采用SLM手段，少量采用DED计算，不锈钢零件配合报价普遍在2元/克以上。这是由于材料和装置本身还很贵，加上零件通常需要后期热处理以及去除支撑很麻烦，还有打印速度慢造成加工零件占用装置时间长等原因，造成成本高企。
传统的金属零件加工影响加工的原因，主要是工艺复杂度和时间长短，比如数控加工，复杂点的零件基本都要上五轴，加工时长决定报价，材料消耗所占比例不大。所以不会以克来计算。
粘结剂喷射手段,让金属3D打印零件可按公斤卖
最有前途的是粘结剂喷射3D打印手段。2021年3月底，易制资讯作为中国粘结剂喷射金属3D打印手段的龙头，通过南极熊，把自己的积累的经验和手段开放出去，更多人参与进来一起做。详见南极熊的报道《重磅：粘结剂喷射金属3D打印手段开源了，中国有待破局》
粘结剂喷射3D打印手段采用阵列式喷头，根据三维CAD模型切片得到的二维图形，在金属粉末中选择性喷射粘结剂来固化成形，多层叠加制作完成整个零件，再通过高温烧结得到高致密度的金属零件；速度快、成本低，且不需要支撑。它有几大长处：
- 机器装置相对便宜（通常为同成形尺寸SLM装置的1/5）；
- 由于材料对粒径和形貌都没有特别严格的要求，所以材料报价也相对较低；
- 3D打印速度很快，每一层的打印时间可以低到几秒钟，且成形缸中零件实体部分所占比例对打印速度没什么影响，适合于多个零件组合打印。
其实现在金属3D打印零件就可以按公斤卖了。
△粘结剂喷射3D打印金属零件，可按公斤卖
按公斤卖代表两层意思，一是说明报价已经比较便宜，二是说明材料的重量就很大程度上决定了零件的成本，而零件形状和工艺复杂度对报价不会造成影响。粘结剂金属3D打印可以做到上面两点。
△粘结剂喷射3D打印的金属鞋模具，可按公斤卖
对易制资讯来说，前期不做制件配合，只是精力不够，我们需要把主要精力用在匹配应用和扩充材料上，我们每天都在做大量的体系性实验，而打印配合需要更周到的管理，我们不想因为做配合而影响研发进度，所以前期我们是不做打印配合。2021年，经过思考和讨论，我们会在适当的时候组建一个专门的制件配合团队来开展业务，初步的定价是不锈钢零件300元/公斤，后期应用起来后可以降到100元/公斤（南极熊备注：这个报价水平，比目前的一般需要0.5元/克的光固化3D打印手板报价还低）。
新型金属3D打印手段对制造业的影响
我们一直认为，粘结剂金属3D打印机对标的应该是传统制造业（比如CNC）而不是SLM激光选区熔化金属3D打印手段。在速度和成本方面， SLM与粘结剂金属3D打印手段没有可比性，粘结剂金属3D打印手段是可以在整个金属加工制造业中占有很大比重的手段，是一种可以与传统CNC加工竞争的手段！在加工简单零件和精度方面，CNC加工有长处；而在加工复杂零件方面，粘结剂金属3D打印手段有长处，即快又便宜。
个人认为，在未来的常规性能零件加工中，高精度和形状简单的零件采用CNC加工，形状复杂的零件加工采用粘结剂金属3D打印，而超大零件采用铸造结合数控来加工。这种情况下，3D打印手段在制造业就会有一席之地，个人工厂也就成为了可能。
易制资讯正在做的主要工作就是扩充材料和匹配各种应用。我们一直坚信，3D打印就是一种新形式的数控机床，应该作为一个核心力量被广泛使用在制造业。我们的目的就是使制造变得越来越容易！文/蔡道生
南极熊评论
在一般的普通工业中，粘结剂喷射金属3D打印手段的确显示出强大的应用潜力，国外已经有一批厂商做得已经比较成熟，也开始逐渐应用。但国内从事这方面的企业厂商太少。武汉易制资讯正在进行新一轮千万级的融资，感兴趣可联系南极熊。
SLM/EBM/DED等需要使用高能热源的金属3D打印手段，目前已经在航空航天、军工、能量、护理等高端制造领域有了产业化的小批量、批量应用，特别是一些对金属零件性能要求特别高、设计又复杂的地方，已经产生强大的生命力，甚至已经成为一些国家的战略性高端制造手段。
南极熊观察到，不同的3D打印手段，应用已经明显分化，在不同的行业里深耕和演化，未来将会呈现出百花齐放的局面。