編者按：南韓一直在穩步增加對增材製造 （AM） 的參與，尤其是自 2010 年以來“0”戰略將增材製造置於最前沿。 2024年，南韓多個部門制定了3D列印的10年計畫，以支援該行業的發展。 最近，南韓科學和資訊通訊技術部將其2024年的研發投資目標提高到7000萬美元，以鼓勵3D列印的發展，目前約有400家3D列印公司。
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作者 | sangmin "simon" lee
編譯 |資源庫。
一、發展趨勢
南韓的 3D 列印行業持續增長，許多公司投資於提高生產力、重組**鏈和製造創新。 增材製造工藝自動化的發展是南韓工業的重要趨勢，包括整個增材製造工藝，如工作流程、裝置操作和後處理，以應對工業40 在日益增長的數位化製造需求中。
另乙個趨勢是使用增材製造技術來增加按需和個性化產品的產量。 隨著數位化、人工智慧和增材製造技術的不斷進步，按需和個性化產品的生產在製造業中變得越來越有吸引力。 特別是在數字驅動的醫療、牙科和服裝時尚行業，植入物、假肢和鞋子等定製產品的產量顯著增加。
此外，南韓增材製造市場中3D列印零件的產量也有所增加，越來越多的使用者正在採用大規模增材製造解決方案，在汽車和半導體行業中實現前所未有的應用。
南韓市場對高強度、耐熱工程塑料的需求也在不斷增長，這些工程塑料可以替代電氣、電子、汽車和機械行業的金屬部件。 特別是在快速增長的電動汽車行業，除了努力減輕重量外，響應環保法規的工程塑料的使用也顯著增加。 在航空航天、汽車、國防、醫療、牙科等高附加值行業，對金屬增材製造技術的需求也在增加，進一步擴大了相關市場。
然而，南韓的3D列印產業仍處於早期發展階段，由於Stratasys、3D Systems、EOS等國外公司在高科技和應用行業知識方面的領先地位，對國外產品的依賴正在加深。 儘管如此，南韓企業在開發增材製造相關技術和應用方面取得了重大進展，預計市場將進一步增長。 接下來，我們將從10個應用領域見證南韓3D列印的發展，涉及具體應用以及參與的公司和機構。
二、發展概況
1. 航空航天
南韓航空航天業在整合3D列印技術方面取得了重大進展，主要用於原型製作。 該技術的整合對於發動機和通訊裝置等關鍵部件至關重要。 儘管由於缺乏成熟的標準和材料能力的侷限性，其應用仍然受到限制。
在這個領域，大韓航空等主要參與者處於使用 3D 列印製造高效發動機的最前沿，南韓航空航天研究院 （KARI） 已成功應用金屬 3D 列印技術為液氧甲烷發動機製造雙蓄熱式冷卻燃燒器。
南韓宇宙航空研究院。
南韓工業技術研究院（KIIT）在這方面也做出了重要貢獻，開發了一種使用3D列印製造太空飛行器推進劑罐的技術。 與傳統製造的零件相比，這項創新使空間效率提高了 12%，重量減輕了 27%，證明了 3D 列印在提高航空航天部件效能和效率方面的巨大潛力。
儘管取得了這些成就，但航空航天業在更廣泛地採用3D列印技術方面仍然面臨挑戰。 3D列印零件缺乏具體的效能標準是乙個主要障礙，這使得評估效能並在實踐中應用變得困難。 此外，目前材料特性和技術能力的限制也限制了列印部件的承載能力，這在航空航天應用中至關重要。 迫切需要針對特定行業的3D列印工藝和裝置開發，以滿足航空航天領域的需求。
2. 汽車交通
汽車工業是南韓製造業的重要組成部分，因此增材製造在該國具有巨大的潛力。 由於能夠快速對零件進行原型設計和逆向工程，增材製造在汽車行業中越來越受歡迎，尤其是在設計需求頻繁變化且時間表至關重要的領域。
然而，增材製造主要用於電池模組、內飾部件、機械人感測器支架、車輪、儀表板、門板和方向盤等零件的原型設計，但由於耐久性問題和高生產成本，其廣泛應用面臨挑戰，目前難以實現。
儘管存在這些挑戰，但增材製造在汽車行業的未來仍然充滿希望。 用於零件生產、城市空中交通 （UAM） 應用和減重的自主機械人產品的金屬 3D 列印是該行業的潛在方向。 這些創新能夠製造出更耐用的零件並降低生產成本，最終為消費者帶來更優質的產品。
韓泰輪胎。
例如，韓泰輪胎使用金屬增材製造技術批量生產下一代輪胎箍，並計畫在整合輪胎模具方面做類似的工作。
在南韓市場，3D Solution作為汽車領域的知名企業之一，於2024年成為現代汽車的官方供應商，為其生產線提供3D列印夾具。 作為現代汽車的主要合作夥伴之一，亞金工業採用了EOS裝置，並正在積極研究金屬增材製造技術。 這些公司正在努力使增材製造更加高效和具有成本效益，同時保持其作為創新核心驅動力的地位，這可能會推動增材製造在汽車行業的廣泛採用。
3. 內科牙科
增材製造主要用於醫療領域，以建立患者特定的醫療元件和手術導板，以提高手術效率。 聚合物和金屬材料已廣泛用於製造各種醫療器械，如假肢**、語音模具、植入物、椎間融合裝置、脊柱保持架等。 例如，**癌症手術導板等，也是使用增材製造技術生產的。 此外，製藥行業中的模擬器和藥物開發等工具也是增材製造的重要應用領域。
Anymedi Solutions是一家專注於外科應用的增材製造公司。 他們以為患者制定手術指南而聞名，在複雜的癌症手術和主動脈重建方面具有特別的專業知識。 他們開發並商業化了世界上第乙個用於為患者切除乳腺癌的 3D 列印手術導板，這被認為是醫療領域的一項創新技術，並且已經在多家領先的醫療機構中使用。 他們完成了700多項臨床演示，發表了13篇學術論文，並獲得了三項專利。 他們的乳腺癌指南已通過 FDA CE 認證，並在全球範圍內廣泛使用。
Medical IP開發的Medip軟體通過人工智慧技術將CT和MRI掃瞄轉換為3D模型。 該軟體是南韓第乙個獲得FDA CE認證的醫療軟體。 他們的創新導致了模仿人體器官物理特性的3D列印解決方案的發展，這是醫療3D列印技術的重大突破。
2024年，南韓知名牙科公司Dentium推出了“彩虹金屬印表機”，這是一種旨在滿足牙科行業需求的金屬增材製造裝置。 該裝置目前主要用於生產醫用脊柱保持架，並正在進一步開發以用於更多牙科領域，這表明dentium致力於通過增材製造推進牙科技術。
***t&r biofab
增材製造也已擴充套件到生物3D列印。 T&R Biofab是南韓3D生物列印技術的先驅，其顱面植入物（CFI）即將獲得FDA的首次批准，這標誌著該公司向全球市場擴張的重要一步，並凸顯了3D生物列印在醫療應用中的巨大潛力。
4.電力裝置
該行業已開始採用3D列印技術來國產化功率元件，應用高效能和難加工的材料，並優化製造工藝。 目前，3D列印技術的應用範圍包括燃氣輪機部件和核冷卻幫浦部件，重點放在部件的國產化和擴大應用領域。
***doosan enerbility
Doosan Enerbility 已開發出 1,600 多種增材製造零部件，其中包括 400 種小規模生產的產品。 他們使用增材製造技術生產的自給自足的“燃氣輪機燃燒室噴嘴”是一項了不起的成就。
韓華Aerospace也開始使用增材製造技術實現燃氣輪機零部件的國產化。 2024年，他們啟動了國家專案“鎳基超耐熱合金復合形狀材料及零部件製造技術開發”，旨在到2024年開發用於航空航天工業的燃氣輪機裝置和推進發動機的鎳基超耐熱合金增材製造材料和國產化零部件製造技術。
此外，2024年，南韓西部電力公司成功展示了使用3D列印製造的15個零件中的10個在現場的首次應用。 在三個月的執行中，這些部件沒有出現振動或洩漏等效能下降，證明了 3D 列印元件在實際應用中的可靠性。
5.國防軍事
在國防和軍事領域，採用增材製造的動機主要是生產已停產或難以採購的軍用零件。 該技術涵蓋塑料和金屬材料，已被用於製造各種軍事裝備的零件、無人機 （u**） 部件，以及進行虛擬施工模擬。
未來的發展計畫包括擴大增材製造的使用，為南韓的兩棲攻擊車（KA**）和其他國防硬體生產關鍵金屬部件。 2019 年至 2021 年期間，國防部通過使用增材製造技術生產了 13,000 多個零件，節省了約 21 億韓元的成本。
***lig nex1
LIG NEX1與Optisys簽署諒解備忘錄，共同設計開發金屬3D列印天線，並於2024年建立了數位化製造技術合作體系。 自 2020 年以來，Lig Nexon 一直在國防部門應用金屬增材製造技術，並建立了內部金屬 3D 列印中心設施。
6. 消費電子資訊通訊技術
在南韓電子工業中，3D列印技術主要用於原型製作和備件生產。 儘管電子產品是南韓經濟的重要組成部分，增材製造在這一領域具有巨大潛力，但其應用仍受到製造成本和生產效率的限制。 然而，增材製造有可能生產高階電子產品和外圍裝置，同時也滿足未來對小批量定製產品的需求。
LG電子昌原研發中心使用3D列印技術，將模型生產時間縮短了30%，每年為LG電子冰箱研究中心節省了7億韓元的成本。
7.服裝時尚
雖然採用3D列印的主要原因是使與時尚相關的原型更容易，但一些南韓公司通過提供定製服務（如定製西裝和個性化眼鏡）來創收。 Breezm 利用 3D 掃瞄和 3D 列印技術，提供適合個人臉型、形狀和膚色的定製眼鏡架，展示了增材製造在消費應用中的多功能性和個性化能力。
***breezm
Breezm在南韓擁有9家門店，在過去5年中拜訪了約50,000名顧客，累計銷售額達150億韓元。 基於其技術，Breezm 計畫於 2024 年第一季度在曼哈頓開設一家線下商店。
8. 建築施工
在建築行業，增材製造已被用於提高生產效率、節約成本和實施 ESG 管理實踐。 儘管南韓現行法律限制了3D列印在可居住結構中的使用，導致創收有限，但未來在建築中的應用仍有潛力。
***bando construction
南韓領先的建築公司坂東建設與3D列印專家Hisys合作，在南韓建築行業推出了首個基於機械人的3D列印技術。 最近，坂東建設在大邱西檯區的坂東湯博拉Centum公寓現場使用機械人印表機成功構建了成型牆結構。
9. 半導體
半導體行業的增材製造仍處於起步階段，在充分利用該技術之前，必須解決許多技術挑戰。 克服對高解像度列印、合適材料以及新標準和認證的需求是一些挑戰。 儘管存在這些挑戰，但增材製造有可能通過促進更高效的設計、製造和測試流程來徹底改變行業。 該技術可以幫助半導體公司在瞬息萬變的技術環境中保持競爭力。 隨著技術的不斷發展，它有望在塑造行業的未來方面發揮越來越重要的作用。
半導體裝置製造商Wonik IPS今年早些時候在其工廠安裝了EOS的AMCM M450-1kW金屬機器。 此外，半導體裝置零部件製造商Dongwon Parts與EOS簽署了諒解備忘錄，以擴大在金屬3D列印技術方面的合作，用於列印半導體零件和內部安裝機器。
10. 造船業
增材製造目前在南韓造船業中用於開發各種船舶部件，包括螺旋槳。 然而，由於在滿足零件尺寸、重量、強度和其他特定要求方面的限制，傳統增材製造技術的廣泛採用具有挑戰性。 儘管目前存在侷限性，但使用增材製造生產大型發動機零件在行業中仍然很有前途。
2024年，現代重工、Kitech、電子通訊研究所（ETRI）、蔚山資訊產業振興機構（UIPA）、DNV GL（Det Norske Veritas）、SY Metal和K-AMUG等南韓主要實體簽署了基於增材製造技術的船舶螺旋槳開發和認證業務協議。
三、結語。
總體而言，南韓採用3D列印反映了其跨行業的戰略和多方面方法。 從航空航天和汽車到國防、醫療、消費電子和時尚，該國正在利用增材製造實現創新、效率和定製。 雖然亞洲市場普遍面臨挑戰，例如謹慎的整合方法，優先考慮增材製造應用中明顯的增量收益和效率，但南韓正在努力將該技術整合到傳統製造中並探索新的應用。 強大的投資和支援，加上行業參與者的共同努力，正在為南韓成為全球增材製造領域的關鍵參與者奠定基礎。