目前市場(chǎng)上的3D打印技術(shù)怎么樣?

3D打印產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)及技術(shù)趨勢(shì)

近幾年， 3D打印的總體發(fā)展趨勢(shì)是速度更快、精度更高、性能更優(yōu)、質(zhì)量更可靠的方向發(fā)展，主要呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢(shì)：

圖一 目前市場(chǎng)上的3D打印技術(shù)怎么樣

1、工業(yè)級(jí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇

近幾年，桌面3D打印機(jī)銷量呈現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，而工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)則略顯慘淡。2016年，全球桌面3D打印機(jī)同比增加15%，工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)卻減少15%。桌面3D打印機(jī)門檻低、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，是企業(yè)進(jìn)軍3D打印領(lǐng)域的較好入口。但經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，桌面級(jí)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)了市場(chǎng)利潤(rùn)小、精度低、實(shí)用性不佳，天花板效應(yīng)明顯。而工業(yè)級(jí)市場(chǎng)契合了智能制造的理念，可廣泛運(yùn)用于汽車、航空航天、機(jī)械工業(yè)、醫(yī)療等市場(chǎng)需求大、發(fā)展?jié)摿Υ蟮念I(lǐng)域，隨著技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低，市場(chǎng)潛力將會(huì)隨著技術(shù)的創(chuàng)新突破而爆發(fā)。

2、金屬3D打印領(lǐng)域快速發(fā)展

金屬3D打印是門檻最高、前景最好、最前沿的技術(shù)之一，是工業(yè)級(jí)3D打印領(lǐng)域的一個(gè)強(qiáng)勁增長(zhǎng)的領(lǐng)域，在汽車制造、航空航天等高精尖領(lǐng)域，有些零部件形狀復(fù)雜、價(jià)格昂貴，傳統(tǒng)鑄造鍛造工藝生產(chǎn)不出來(lái)或損耗較大，而金屬3D打印則能快速制造出滿足要求、重量較輕的產(chǎn)品。奧迪公司已使用金屬3D打印技術(shù)按照1:2的比例制造出了1936年推出的C版賽車的所有金屬部件。此外，醫(yī)療器械、核電、造船等領(lǐng)域?qū)�金�?D打印的需求也十分旺盛，應(yīng)用端市場(chǎng)正逐漸打開(kāi)。

3、與信息技術(shù)進(jìn)一步融合，實(shí)現(xiàn)“分布制造”

傳統(tǒng)制造業(yè)是以“全球采購(gòu)、分工協(xié)作”為主要特征，產(chǎn)品的不同部件往往在不同的地方進(jìn)行生產(chǎn)，再運(yùn)到同一地方進(jìn)行組裝。而3D打印則是“整體制造、一次成型”，省去了物流環(huán)節(jié)，節(jié)約了時(shí)間和成本。此外，傳統(tǒng)制造業(yè)以生產(chǎn)線為核心、以工廠為主要載體，生產(chǎn)設(shè)備高度集中。而3D打印則體現(xiàn)了以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)與制造業(yè)的融合，生產(chǎn)設(shè)備分散在各地，實(shí)現(xiàn)了分布式制造，從而省去了倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)。“整體制造”和“分布式制造”在字義上看似矛盾，在3D打印技術(shù)上則實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一，前者強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)過(guò)程，后者強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)行為，共同推動(dòng)著產(chǎn)品生產(chǎn)方式的變革。

4、產(chǎn)品尺寸將不斷延伸，突破當(dāng)前的工業(yè)規(guī)格范圍

隨著3D打印應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，產(chǎn)品成型尺寸正走向兩個(gè)極端。一方面向“大”研制，從小飾品、鞋子、家具到建筑，尺寸不斷被刷新，特別是汽車制造、航空航天等領(lǐng)域?qū)Υ蟪叽缇�密�?gòu)件的需求較大，如2016年珠海航展上展示的一款3D打印航空發(fā)動(dòng)機(jī)中空葉片，總高度達(dá)933mm。另一方面向“小”發(fā)展，可達(dá)到微米納米水平，在強(qiáng)度硬度不變的情況下，大大減輕產(chǎn)品的體積和重量，如哈佛大學(xué)和伊利諾伊大學(xué)的研究員3D打印出比沙粒還小的納米級(jí)鋰電池，其能夠提供的能量卻不少于一塊普通的手機(jī)電池。未來(lái)，3D打印的成型尺寸將不斷延伸，突破當(dāng)前的產(chǎn)品尺寸。

5、3D打印材料將不斷創(chuàng)新突破

隨著3D打印需求的增加，3D打印材料種類得到了迅速拓展，主要包括高分子材料、金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料等三大類。但與傳統(tǒng)材料相比，3D打印材料種類依然偏少。以金屬3D打印為例，可用材料僅有不銹鋼、鈦合金、鋁合金等為數(shù)不多的幾種。另外，3D打印對(duì)材料的形態(tài)也有著嚴(yán)格的要求，一般為粉末狀、絲狀、液體狀等，相比普通材料價(jià)格比較昂貴，無(wú)法滿足個(gè)人與工業(yè)化生產(chǎn)的需要。價(jià)格低廉的材料才能為技術(shù)的發(fā)展提供足夠多的選擇空間、為應(yīng)用的擴(kuò)展提供足夠多的想象空間。

未來(lái)，3D打印材料將成為研究開(kāi)發(fā)的焦點(diǎn)、資本涌入的風(fēng)口，材料種類、形態(tài)將得到進(jìn)一步拓展，價(jià)格下降可期，精度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性、安全性也更加有保障。

圖二 目前市場(chǎng)上的3D打印技術(shù)怎么樣

6、醫(yī)療領(lǐng)域前景巨大

3D打印的“個(gè)性化定制”與醫(yī)療行業(yè)的“對(duì)癥下藥”有著天然的契合性，二者的結(jié)合主要體現(xiàn)在四個(gè)方面。一是術(shù)前演練，利用3D打印技術(shù)還原出病患部位模型，讓醫(yī)生更直觀地了解病理結(jié)構(gòu)，增加了手術(shù)的成功率。二是醫(yī)療器械，包括助聽(tīng)器、護(hù)具、假肢等外部 設(shè)備以及關(guān)節(jié)、軟骨、支架等內(nèi)植物。三是“量身”制藥，根據(jù)患者的生理特點(diǎn)、具體需要調(diào)配藥物，提高了藥物的有效性。四是生物打印，用人造血管、心臟、神經(jīng)、皮膚等來(lái)修復(fù)、替代和重建病損組織和器官。

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