增材制造新浪潮来临，日本企业将继续崛起！

日本企业似乎从未真正接受过快速成型制造作为一种生产选择，现在这种情况可能会彻底改变。日本工业拥有一些世界上最大的汽车制造商，以及一些巨型材料制造商和数百家航空航天公司。其中一家公司IHI航空航天公司表示：＂我们现在正在大力推广使用3D打印机制造22N火箭推进器。＂

总的印象一直是，日本企业通常由老一辈传统思想的高管经营，在增材制造能够成为一个足够安全的赌注之前，他们不愿意把赌注押在制造业的未来上。

这个时机真的到了吗？如果有的话，现在还没有那么明确。日经社估计，2017年至2022年，日本3D打印市场复合年增长率（CAGR）为9．1％，2022年市场价值有望达到4．3亿美元（约28亿人民币）左右。然而，这只是日本整体制造业的一个很小的比例（0．1％），日本制造业每年的产值约为4000亿美元（约2．6万亿人民币）。

首先，我们要明确一点。日本曾经是而且现在仍然是最早采用增材制造进行原型设计的国家之一。意大利立体光刻硬件制造商DWS实际上在20世纪90年代就开始在日本将第一批机器商业化。时至今日，日本仍然是他们的主要市场之一，南梦宫－万代等娱乐和玩具行业巨头都是早期客户。我们还知道，Stratasys已经向日产出售了许多机器和服务，用于原型设计和模具制造。

此外，全球最大的两家DED硬件制造商DMG Mori（提供激光金属沉积和混合LMD）和Mazak（LMD和WAAM）都是日本公司。然而，DED技术是减材机床的衍生产品，虽然它们确实提供了增材制造的切入点，但它们代表了一种更保守的零件制造方法。最近，DMG Mori与西门子的增材制造部门合作，并收购了德国最早的金属PBF系统（包括贵金属）制造商之一Realizer，从而越来越接近增材制造世界。

有两家日本机床企业，松浦和Sodick，引进了混合金属PBF技术。混合金属PBF是一种非常难以实现的工艺，因为它需要在制造过程中中断已经很精细的PBF工艺，对零件进行减材加工。我们的想法是，这些类型的机器几乎只能用于生产工具，因为要对经历如此复杂工艺的最终零件的质量和可重复性进行认证，将极具挑战性。因此，同样，虽然它们确实使用粉末床的方法来加工复杂的几何形状，但这些机器不能被认为是真正的直接生产解决方案。

多年来，在日本，几乎似乎只有松浦一家公司在做增材制造。消费类增材制造的热潮只对日本略有触动，一些新兴的FabLabs和在线增材制造服务商Kabuku，试图为西方新兴的Shapeways、iMaterialise和Sculpteo提供一个替代方案，但这个项目从未真正起飞。

试水增材制造

最近，一些公司的新举措似乎表明，日本公司正在认真地考虑将增材制造用于制造业。并非每一家都能获得成功，理光是最早涉足工业聚合物SLS硬件业务的企业，但在全球范围内建立这项业务的努力却遇到了一些困难。

△用理光的增材制造技术3D打印的陶瓷零件

随后，理光开始研究金属粘结剂喷射材料（主要是铝）和硬件，但这些项目目前仍处于发展的阶段。另一家日本打印技术巨头、早期的3D打印专利持有者佳能公司宣布计划以内部开发的3D打印硬件进入市场－－首先是使用聚合物，随后是使用陶瓷3D打印技术，但目前还没有这样做。也许佳能在3D打印领域开展的最有趣的项目是最近通过全资子公司佳能生态工业公司，回收使用过的佳能2D打印设备，如硒鼓和复印机部件，开始用这些部件生产PC－ABS和HIPS丝材。不过，这也仍然是一个引人入胜的项目，目前范围仍然有限。

三菱集团似乎也不断处于认真进入增材制造市场的边缘。推出了几个不同的举措进入增材制造，然而其中一些仍然是实验性的。三菱集团旗下公司在增材制造领域的大部分活动都是通过三菱化学进行的，重点是增材制造材料。三菱集团首先在2018年收购了丝材制造商Dutch Filaments，另一家公司三菱电机则专注于增材制造硬件，主要是开发一种新的 ＂点阵 ＂金属3D打印技术。

△3DCERAM的陶瓷增材制造生产线

世界最大的代工设备制造商新东集团收购了法国陶瓷立体光刻硬件制造商3D Ceram公司，这是向增材制造领域进军的最重要举措之一。将法国公司先进的创新能力与日本集团的财力结合起来，使得陶瓷增材制造市场内的活动规模显著扩大。

增材制造的新浪潮

现在，增材制造的新一轮浪潮似乎正在兴起。日本每年至少有两场增材制造展会，东京的TCT Japan和大阪的Additive Manufacturing Expo。虽然很少有日本的增材制造硬件或材料制造商被列入参展商名单，但这些展会为外国增材制造公司的分销商或部门提供了一个窗口，以瞄准参加这两个大型制造展览会的日本工业企业。

美国的创成式设计软件公司nTopology最近又与NTT DATA新成立的XAM公司签订了日本的分销协议。XAM代表了NTT DATA集团对日本增材制造市场建设的重大投资，包括销售EOS的增材制造硬件和Alloyed的金属粉末。然而，另一个签署的分销协议，增材制造后处理专家PostProcess Technologies与K． K． Irisu（也是意大利制造商Roboze的高温丝材挤出硬件的分销商）签署了其在日本的第一个分销协议。

日本市场对增材制造明显增长的胃口也吸引了另一家意大利公司，即意大利大型服务商Beam IT公司，这家公司开设了一个新的商业机构，目标是能源、赛车、航空、航天和国防领域。另一家年轻且快速发展的硬件制造商Velo 3D，与三菱集团旗下的Tayo Nippon Sanso Corporation签订了分销协议。

超越增材制造的地平线

事情并没有到此为止：日本市场现在也在向3D打印的一些边缘领域开放。事实上，一家名为Cyfuse Biomedical的日本公司是生物打印领域的先驱，他们利用创新的 ＂微针阵列 ＂技术，只用细胞和球体就能实现3D组织制造。瑞典公司CELlink也是一家生物打印硬件制造商，在京都大学开设了日本办事处。

最近，日本建筑公司Aizawa Concrete Corp．开始利用CyBe的机器人挤出技术提供先进的建筑3D打印服务。而在先进的连续复合材料增材制造领域，行业先驱Arevo Labs正在与ACG Inc．合作，将其MaaS业务引入日本。

在电子3D打印方面，日本最大的印刷电路板（PCB）制造商之一，CMK公司最近从细分市场的领导者Nano Dimension采购了一台Dragonfly 3D打印机。另外，纳米3D打印机硬件制造商Nanoscribe在日本KEIO大学安装了第一套系统。

再往远处看，一家名为 ＂Open Meals ＂的公司甚至在考虑用生物打印鱼细胞来制作真正的 ＂8位寿司＂。也许更 ＂奇特＂，但同时在商业化方面更真实的，是人气博主Danny Choo创造的3D打印智能玩偶。他利用3D打印技术从无到有，目前在全球范围内满足了更大的需求。他的玩偶明显让人联想到日本数字文化中的卡通人物，他的公司的发展也说明了3D打印在生产中的成功实施。

随着制造业通过3D打印最终全面拥抱数字文化，日本企业无疑将继续崛起……并大放异彩。

日本展会活动预告

展会：日本增材制造及3D打印展

时间：2021年2月3日－5日

地点：日本千叶幕张国际展览中心