编者按：韩国一直在稳步增加对增材制造（AM）的参与，特别是自2010年后，政府的“制造创新3.0”战略将增材制造置于重要位置。2014年，韩国多部门制定了一项3D打印10年计划，以支持该行业的发展。最近，韩国科学技术信息通信部将2023年的研发投资目标提高到7000万美元，以鼓励3D打印发展，目前韩国拥有大约400家3D打印公司。
韩国的3D打印行业的持续增长，许多公司投资于提升生产力、重组供应链和制造创新。增材制造过程自动化的发展是韩国工业的一个重要趋势，包括整个增材制造过程，如工作流程、设备操作和后处理，以响应工业4.0中对数字化制造日益增长的需求。另一个趋势是利用增材制造技术来增加按需和个性化产品的生产。随着数字化、人工智能和增材制造技术的不断进步，按需生产和个性化产品的生产在制造业中变得更加吸引人。特别是在数字化推动的医疗/牙科和服装/时尚行业，如植入物、假肢和鞋子等定制产品的生产显著增加。此外，韩国增材制造市场的3D打印零件产量也有所增加，越来越多的用户开始采用大规模增材制造解决方案，以实现汽车和半导体行业前所未有的应用。韩国市场对高强度耐热工程塑料的需求也在不断增长，这些材料可以替代电气/电子、汽车和机械行业的金属部件。特别是在快速发展的电动汽车行业，除了努力减轻重量外，为了应对环保法规，工程塑料的使用量也在大幅增加。在航空航天、汽车、国防、医疗和牙科等高附加值行业，对金属增材制造技术的需求也在不断增加，进一步扩大了相关市场。然而，韩国的3D打印行业仍处于早期发展阶段，由于国外企业如Stratasys、3D Systems、EOS等在高技术和应用行业知识方面的领先地位，对国外产品的依赖正在加深。尽管如此，韩国企业在开发增材制造相关技术和应用方面正在取得重大进展，预计市场将进一步增长。接下来，我们将从10个应用领域一起见证韩国3D打印的发展，其中涉及到具体的应用和参与的公司、机构。
1，航空航天韩国航空航天业在集成3D打印技术方面取得了重大进展，主要应用于原型制作。这种技术的集成对发动机和通信设备等关键组件至关重要。虽然由于缺乏成熟的标准和材料能力的限制，其应用还受到一定限制。在这个领域，像大韩航空这样的主要参与者正处于使用3D打印制造高效发动机的前沿位置，韩国航空宇宙研究所(KARI)也已成功应用金属3D打印技术制造了一款用于液氧/甲烷发动机的双蓄热式冷却燃烧器。
韩国产业技术研究院（KIIT）在这方面也做出了重要贡献，他们开发了一种利用3D打印制造航天器推进剂罐的技术。与传统制造的零件相比，这种创新使得空间效率提高了12%，重量减轻了27%，展示了3D打印在提高航空航天部件性能和效率方面的巨大潜力。尽管取得了这些成就，航空航天行业在更广泛采用3D打印技术方面仍面临挑战。缺乏针对3D打印零件的具体性能标准是一大障碍，这使得对性能的评估和实际应用变得困难。此外，目前材料性能和技术能力的限制也制约了打印部件的承载能力，这在航空航天应用中是至关重要的。迫切需要针对特定行业的3D打印工艺和设备开发，以满足航空航天领域的需求。2，汽车/交通汽车产业是韩国制造业的重要组成部分，因此增材制造在该国具有巨大的发展潜力。由于能够快速创建原型并对零件进行逆向工程，增材制造在汽车行业中越来越受欢迎，特别是在设计需求频繁变化且时间紧迫的领域。然而，尽管增材制造技术主要应用于电池模块、内饰组件、机器人传感器支架、车轮、仪表板、门板和方向盘等零件的原型设计，但其广泛应用面临着挑战，由于耐用性问题和较高的生产成本，目前还难以实现大规模生产。尽管面临这些挑战，增材制造在汽车行业的未来前景依然充满希望。金属3D打印用于零件生产、城市空中交通（UAM）应用和减轻重量的自主机器人产品是该行业的潜在发展方向。这些创新能够制造出更耐用的零件并降低生产成本，最终将为消费者带来更优质的产品。
例如，韩泰轮胎利用金属增材制造技术批量生产下一代轮胎箍，并计划对集成轮胎模具进行类似的操作。在韩国市场，3D Solution作为汽车领域的知名企业之一，已于2020年成为现代汽车的官方供应商，为其生产线D打印夹具。作为现代汽车的主要合作伙伴之一，Ajin Industrial已经采用了EOS设备，并在积极研究金属增材制造技术。这些公司正在努力提升增材制造的效率和成本效益，同时保持其作为创新的核心驱动力，这可能会推动增材制造在汽车行业的广泛应用。3，医疗/牙科增材制造在医疗领域主要用于创建针对特定患者的医疗组件和手术导板，以提高手术的效率。聚合物和金属材料已被广泛用于制造各种医疗器械，如假肢皮肤、语音模具、植入物、椎间融合器、脊柱笼等。例如，皮肤癌手术导板等也是利用增材制造技术生产的。此外，模拟器等仿真工具和制药行业的药物开发也是增材制造的重要应用领域。Anymedi Solutions是一家专注于外科应用的增材制造公司。他们以制造针对患者的手术指南而著称，尤其擅长复杂的癌症手术和主动脉重建。他们开发并商业化了世界首个3D打印的、针对患者的乳腺癌切除手术导板，这一导板被认为是医疗领域的创新技术，并已在多家顶尖医疗机构中使用。他们已完成700多个临床演示，发表了13篇学术论文，并获得了三项专利。他们的乳腺癌指南已获得FDA/CE认证，并在全球范围内被广泛使用。Medical IP开发的MEDIP软件通过人工智能技术将CT和MRI扫描转换为3D模型。这款软件是韩国首款获得FDA/CE认证的医疗软件。他们的创新推动了模拟器官物理特性的3D打印解决方案的发展，这是医疗3D打印技术的一大突破。韩国著名的牙科公司Dentium于2021年推出了“Rainbow Metal Printer”，这是一款专为满足牙科行业需求设计的金属增材制造设备。该设备目前主要用于生产医用脊柱笼，而且正在进一步开发以适用于更多牙科领域，展示了Dentium通过增材制造在推动牙科技术进步方面的决心。
增材制造还拓展到了生物3D打印领域。T&R Biofab，作为韩国3D生物打印技术的先锋，其颅面植入物（CFI）即将获得FDA的首次批准，这标志着公司向全球市场扩张的重要一步，同时凸显了3D生物打印在医疗应用中的巨大潜力。4，电力/设备该行业已经开始采用3D打印技术来实现动力零部件的国产化、应用高性能难加工材料以及优化制造工艺。目前，3D打印技术的应用范围包括燃气轮机部件和核冷却泵部件，重点在于部件的国产化和扩大应用领域。
Doosan Enerbility已经开发出1600多种增材制造零件，其中包括400种小规模生产的产品。他们使用增材制造技术生产的独立“燃气轮机燃烧室喷嘴”是一个显著的成就。韩华宇航也开始利用增材制造技术实现燃气轮机零部件的国产化。他们在2022年启动了国家项目“镍基超耐热合金复合形状材料及零件制造技术开发”，该项目旨在到2025年开发出用于发电的燃气轮机设备和航空航天工业推进发动机的镍基超耐热合金增材制造材料和国产化零件制造技术。此外，Korean Western Power在2020年成功地演示了使用3D打印制造的15个零件中的10个在现场的首次应用。在三个月的运行期间，这些零件没有出现振动或泄漏等性能下降，证明了3D打印组件在实际应用中的可靠性。5，国防/军事在国防和军事领域，采用增材制造的动机主要是为了生产停产或难以采购的军事零件。这项技术覆盖了塑料和金属材料，目前已被用于制造各种军事设备的零件、无人机（UAV）组件，以及进行虚拟施工模拟。未来的发展计划包括扩大增材制造的应用范围，用于为韩国两栖攻击车（KAAV）和其他国防硬件生产关键的金属部件。在2019年至2021年间，韩国国防部通过利用增材制造技术生产了超过13,000个零件，节约了大约21亿韩元的成本。
LIG Nex1与Optisys签署了一份谅解备忘录，共同设计和开发金属3D打印天线年建立了数字化制造技术的合作体系。自2020年以来，LIG Nexon 一直在国防领域应用金属增材制造技术，并建立了内部的金属3D打印中心设施。6，消费电子/ICT在韩国电子行业，3D打印技术主要应用于原型设计和备件生产。尽管电子产品是韩国经济的重要组成部分，且增材制造在这一领域具有巨大潜力，但其应用仍受到制造成本和生产效率的限制。然而，增材制造在生产高端电子产品和外围设备方面具有潜力，同时也能满足未来对小批量定制产品的需求。LG电子的昌原研发中心利用3D打印技术，使LG电子冰箱研究所的模型制作时间缩短了30%，每年节约了7亿韩元的成本。7，服装/时尚虽然采用3D打印的主要原因是为了方便制作时尚相关的原型，但一些韩国公司通过提供定务（如定制西装和个性化眼镜）来创造收入。Breezm 利用3D扫描和3D打印技术，提供适合个人面部尺寸、形状和肤色的定制眼镜框，展示了增材制造在消费应用中的多功能性和个性化能力。
Breezm在韩国拥有9家门店，在过去五年中大约有5万名顾客光临，累计销售额达到150亿韩元。基于其技术，Breezm计划在2024年第一季度在曼哈顿开设一家线，建筑/施工在建筑行业中，增材制造已被用于提升生产效率、节约成本以及实施ESG管理实践。尽管韩国现行法律限制了3D打印在可居住结构中的使用，导致创收有限，但未来在建筑应用方面仍然具有潜力。
韩国领先的建筑公司Bando Construction与3D打印专家 Hisys 合作，在韩国建筑领域推出了首个基于机器人的3D打印技术。最近，Bando Construction使用机器人打印机在大邱西大区Bando Yubora Centum公寓工地成功建造了造型墙结构。
9，半导体半导体行业的增材制造目前还处于初期阶段，在充分利用这一技术之前，必须解决一些技术挑战。克服对高分辨率打印、合适材料以及新标准和认证的需求是其中的一些难题。尽管存在这些挑战，增材制造有可能通过促进更高效的设计、制造和测试流程，彻底改变行业面貌。这项技术可以帮助半导体公司在快速变化的技术环境中保持竞争力。随着技术的不断发展，预计它将在塑造行业未来方面发挥越来越重要的作用。Wonik IPS是一家半导体设备制造商，今年早些时候在其工厂安装了EOS的AMCM M450-1kw金属机器。此外，半导体设备零部件制造商Dongwon Parts与EOS签署了扩大金属3D打印技术合作的谅解备忘录，用于打印半导体零件并在内部安装机器。10，造船增材制造目前在韩国造船业中用于开发各种船舶部件，包括螺旋桨。然而，由于在满足零件尺寸、重量、强度和其他特定要求方面存在局限性，传统增材制造技术的更广泛采用面临挑战。尽管目前存在局限性，但使用增材制造技术生产大型发动机零件在行业内仍具有发展前景。2022年，包括现代重工、KITECH、电子电信研究所（ETRI）、蔚山信息行业促进局（UIPA）、DNV GL（挪威船级社）、SY Metal和K-AMUG在内的韩国主要实体签署了基于增材制造技术开发和认证船舶螺旋桨的业务协议。
总的来说，韩国对3D打印的应用反映了其跨行业的战略性和多方面的方法。从航空航天、汽车到国防、医疗、消费电子和时尚，该国正在利用增材制造实现创新、效率和定制。尽管亚洲市场普遍面临诸如谨慎集成方法、在增材制造应用中优先考虑明确的增量收益和效率等挑战，韩国正在努力将这一技术融入传统制造并探索新的应用。政府的大力投资和支持，加上行业参与者的共同努力，正为韩国成为全球增材制造领域的关键参与者奠定基础。