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3D打印行業(yè)爆發(fā)式增長(zhǎng) 相關(guān)金屬材料前景廣闊
發(fā)布者：暢馨精工 發(fā)布時(shí)間：2019-7-15 15:39:42
“你需要一把功能強(qiáng)大的錘子？你需要一雙精致無比的鞋子？你需要一頓精美的晚餐？只管打印出來就行了” 《3D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實(shí)》書中不可思議的描述，曾經(jīng)吸引了眾多讀者的美好想象，但正如書名所述，那些已經(jīng)離我們的生活越來越近，3D打印早已不是個(gè)別研究與愛好者的專利。亞洲首富李嘉誠近期斥資1000萬美元投資了一家可以3D打印肉類產(chǎn)品的科技公司，再次激發(fā)了人們對(duì)3D打印的熱議。這個(gè)名為Modern Meadow的美國(guó)初創(chuàng)公司利用糖、蛋白質(zhì)、脂肪、肌肉細(xì)胞等原材料打印出的肉品具有和真正的肉類相似的口感和紋理。不久的將來，或許我們?nèi)粘Ｒ率匙⌒幸约吧钪械姆椒矫婷娑茧x不開3D技術(shù)打印技術(shù)，就像我們現(xiàn)在離不開手機(jī)一樣，很不可思議，但未來就是這樣。
當(dāng)然除了現(xiàn)在隨處可見的打印塑料制品的小型3D打印機(jī)，在3D打印的名目下還有很多更為先進(jìn)的技術(shù)，它們正在扮演著重要角色，比如3D金屬打印機(jī)。《3D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實(shí)》的作者之一康奈爾大學(xué)機(jī)器人[-1.62% 資金 研報(bào)]研究專家胡迪·利普森利普森就表示：“在工業(yè)生產(chǎn)里，有一些平常很難見到的大型3D打印機(jī)。如果你留意一下資金的走向，你會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分的3D打印投資都是在大型工業(yè)打印機(jī)上。盡管大眾3D打印機(jī)在數(shù)量上更多，但金屬、陶瓷3D打印這些技術(shù)才是幫助工廠制造龐然大物的關(guān)鍵因素。所以從市場(chǎng)角度，市場(chǎng)最大的是金屬打印，需求包括航空航天業(yè)等行業(yè)?！?/span>
來自全球知名咨詢機(jī)構(gòu)沃勒斯Wohlers公司的報(bào)告顯示：2013年全球3D打印行業(yè)實(shí)現(xiàn)收入30.7億美元，同比增長(zhǎng)34.9%，明顯高于2012年的28.6%、2011年的29.4%以及2010年的24.1%。同時(shí)報(bào)告預(yù)期2014-2020年3D打印行業(yè)收入CAGE（年均復(fù)合增長(zhǎng)率）將達(dá)到32%，甚至更高，2013年美國(guó)知名3D打印機(jī)生產(chǎn)企業(yè)3D system實(shí)現(xiàn)收入5.13億美元，預(yù)期2014年將實(shí)現(xiàn)收入6.95-7.35億美元，2015年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)收入10億美元，2年內(nèi)收入基本實(shí)現(xiàn)翻番。
另一家權(quán)威咨詢公司高德納Gartner的預(yù)期則更加樂觀，其預(yù)計(jì)2014年3D打印廠商的收入增長(zhǎng)率將達(dá)到74%。2013年3D打印板塊是華爾街最熱門的板塊之一，主要公司股價(jià)均大幅跑贏大盤，未來3D打印行業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng)已是不爭(zhēng)的事實(shí)。
“3D打印機(jī)的火爆不僅是由于各種先進(jìn)技術(shù)的交匯，而且源自人們對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)如何進(jìn)步的關(guān)切?！?D打印將引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命是不爭(zhēng)的事實(shí)，我們國(guó)家也不能再次落后。據(jù)悉《國(guó)家增材制造發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2014-2020年）》（征求意見稿）已初步制訂完成，年內(nèi)將會(huì)出臺(tái)。國(guó)家對(duì)3D打印的發(fā)展目標(biāo)包括：到2017年初步建立增材制造（俗稱“3D打印”）技術(shù)創(chuàng)新體系，培育5至10家年產(chǎn)值超過5億元、具有較強(qiáng)研發(fā)和應(yīng)用能力的增材制造企業(yè)；并在全國(guó)形成一批研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化示范基地等。在政策措施上，國(guó)家將加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，加強(qiáng)財(cái)政支持力度，并支持3D打印企業(yè)境內(nèi)外上市、發(fā)行非金融企業(yè)債等融資工具。在3D打印的重點(diǎn)發(fā)展方向上，征求意見稿擬定了五大方向：一是金屬材料增材制造，包括針對(duì)航空航天，核電、能源等機(jī)械零部件直接制造需求，研制鈦合金、高溫合金等金屬材料；二是非金屬材料增材制造；三是醫(yī)用材料增材制造，例如針對(duì)牙齒、假肢、手術(shù)導(dǎo)板、手術(shù)輔助器械等方面需求，開發(fā)醫(yī)用外部矯形器械專用材料等；四是設(shè)計(jì)及工藝軟件；五是增材制造裝備關(guān)鍵零部件。
金屬材料的3D打印是今后發(fā)展的重點(diǎn)方向，其在應(yīng)用領(lǐng)域有明顯優(yōu)勢(shì)：1、相對(duì)傳統(tǒng)工藝，在前期研發(fā)和樣品試制階段，可以實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、便于修改；2、在復(fù)雜件生產(chǎn)中如模具制造、產(chǎn)品直接成型，可優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低成本，實(shí)現(xiàn)原來無法實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，亦可減少零件數(shù)量、提高系統(tǒng)可靠性；3、對(duì)破損的部件可以實(shí)現(xiàn)修復(fù)，不需要重復(fù)生產(chǎn)，利用率大大提高。世界最大的民用和軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、部件和集成系統(tǒng)制造商GE航空集團(tuán)總裁兼首席執(zhí)行官戴維·喬伊斯就對(duì)３Ｄ打印技術(shù)在航空業(yè)的應(yīng)用前景非?？春??！皩?duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師而言，過去他們會(huì)受到很多來自生產(chǎn)流程和制造工藝方面的限制，這是一件痛苦的事。有一些零件在沒有3D打印技術(shù)的情況下是不可能實(shí)現(xiàn)的。3D打印技術(shù)讓這些限制消失了，給了設(shè)計(jì)師們一種全新的思維方式和更大的創(chuàng)造空間，”他說。2013年GE航空的銷售額為220億美元，其中32%來自于民用發(fā)動(dòng)機(jī)，18%來自于軍用發(fā)動(dòng)機(jī)，37%來自于發(fā)動(dòng)機(jī)的后期維護(hù)服務(wù)。喬伊斯還用實(shí)際的例子說明了3D打印技術(shù)給公司帶來的革新，一款手掌大小的噴油嘴，如果按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，需要由20個(gè)零部件組成，而3D打印令這些零件成為一個(gè)整體，并且重量輕25%。不僅減少了大量組裝時(shí)間，由于產(chǎn)品是一體化的，噴油嘴的壽命也比原來要長(zhǎng)5倍，維護(hù)成本也大大降低了。
當(dāng)然目前金屬材料3D打印在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，仍處于快速發(fā)展階段，還有非常大的空間。首先3D打印耗材材料品種仍然較少，且真正能滿足3D打印的金屬材料價(jià)格較貴(用于3D打印耗材價(jià)格一般是同質(zhì)普通材料的數(shù)倍甚至百倍，如全球等離子霧化金屬粉末行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者AP&C生產(chǎn)的金屬鈦粉價(jià)格高達(dá)0.5-1萬元/千克，比原料海綿鈦45元/千克的價(jià)格高出100以上)。其次金屬材料打印技術(shù)當(dāng)前還不夠成熟，各國(guó)都在加大大型金屬材料3D打印機(jī)以及所用金屬耗材的研發(fā)力度。不管是3D打印機(jī)本身以及其所有打印的金屬器件都離不開各種性能特異的稀有金屬材料。相信隨著3D金屬打印技術(shù)的進(jìn)步，材料用量增加，材料技術(shù)突破，企業(yè)數(shù)量增加，特別是我國(guó)企業(yè)真正意義上取得突破后，相關(guān)金屬材料的應(yīng)用前景將非常廣闊。
當(dāng)然除了現(xiàn)在隨處可見的打印塑料制品的小型3D打印機(jī)，在3D打印的名目下還有很多更為先進(jìn)的技術(shù)，它們正在扮演著重要角色，比如3D金屬打印機(jī)。《3D打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實(shí)》的作者之一康奈爾大學(xué)機(jī)器人[-1.62% 資金 研報(bào)]研究專家胡迪·利普森利普森就表示：“在工業(yè)生產(chǎn)里，有一些平常很難見到的大型3D打印機(jī)。如果你留意一下資金的走向，你會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分的3D打印投資都是在大型工業(yè)打印機(jī)上。盡管大眾3D打印機(jī)在數(shù)量上更多，但金屬、陶瓷3D打印這些技術(shù)才是幫助工廠制造龐然大物的關(guān)鍵因素。所以從市場(chǎng)角度，市場(chǎng)最大的是金屬打印，需求包括航空航天業(yè)等行業(yè)?！?/span>
來自全球知名咨詢機(jī)構(gòu)沃勒斯Wohlers公司的報(bào)告顯示：2013年全球3D打印行業(yè)實(shí)現(xiàn)收入30.7億美元，同比增長(zhǎng)34.9%，明顯高于2012年的28.6%、2011年的29.4%以及2010年的24.1%。同時(shí)報(bào)告預(yù)期2014-2020年3D打印行業(yè)收入CAGE（年均復(fù)合增長(zhǎng)率）將達(dá)到32%，甚至更高，2013年美國(guó)知名3D打印機(jī)生產(chǎn)企業(yè)3D system實(shí)現(xiàn)收入5.13億美元，預(yù)期2014年將實(shí)現(xiàn)收入6.95-7.35億美元，2015年計(jì)劃實(shí)現(xiàn)收入10億美元，2年內(nèi)收入基本實(shí)現(xiàn)翻番。
另一家權(quán)威咨詢公司高德納Gartner的預(yù)期則更加樂觀，其預(yù)計(jì)2014年3D打印廠商的收入增長(zhǎng)率將達(dá)到74%。2013年3D打印板塊是華爾街最熱門的板塊之一，主要公司股價(jià)均大幅跑贏大盤，未來3D打印行業(yè)的爆發(fā)式增長(zhǎng)已是不爭(zhēng)的事實(shí)。
“3D打印機(jī)的火爆不僅是由于各種先進(jìn)技術(shù)的交匯，而且源自人們對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)如何進(jìn)步的關(guān)切?！?D打印將引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命是不爭(zhēng)的事實(shí)，我們國(guó)家也不能再次落后。據(jù)悉《國(guó)家增材制造發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃（2014-2020年）》（征求意見稿）已初步制訂完成，年內(nèi)將會(huì)出臺(tái)。國(guó)家對(duì)3D打印的發(fā)展目標(biāo)包括：到2017年初步建立增材制造（俗稱“3D打印”）技術(shù)創(chuàng)新體系，培育5至10家年產(chǎn)值超過5億元、具有較強(qiáng)研發(fā)和應(yīng)用能力的增材制造企業(yè)；并在全國(guó)形成一批研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化示范基地等。在政策措施上，國(guó)家將加強(qiáng)組織領(lǐng)導(dǎo)，加強(qiáng)財(cái)政支持力度，并支持3D打印企業(yè)境內(nèi)外上市、發(fā)行非金融企業(yè)債等融資工具。在3D打印的重點(diǎn)發(fā)展方向上，征求意見稿擬定了五大方向：一是金屬材料增材制造，包括針對(duì)航空航天，核電、能源等機(jī)械零部件直接制造需求，研制鈦合金、高溫合金等金屬材料；二是非金屬材料增材制造；三是醫(yī)用材料增材制造，例如針對(duì)牙齒、假肢、手術(shù)導(dǎo)板、手術(shù)輔助器械等方面需求，開發(fā)醫(yī)用外部矯形器械專用材料等；四是設(shè)計(jì)及工藝軟件；五是增材制造裝備關(guān)鍵零部件。
金屬材料的3D打印是今后發(fā)展的重點(diǎn)方向，其在應(yīng)用領(lǐng)域有明顯優(yōu)勢(shì)：1、相對(duì)傳統(tǒng)工藝，在前期研發(fā)和樣品試制階段，可以實(shí)現(xiàn)低成本、高效率、便于修改；2、在復(fù)雜件生產(chǎn)中如模具制造、產(chǎn)品直接成型，可優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低成本，實(shí)現(xiàn)原來無法實(shí)現(xiàn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，亦可減少零件數(shù)量、提高系統(tǒng)可靠性；3、對(duì)破損的部件可以實(shí)現(xiàn)修復(fù)，不需要重復(fù)生產(chǎn)，利用率大大提高。世界最大的民用和軍用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、部件和集成系統(tǒng)制造商GE航空集團(tuán)總裁兼首席執(zhí)行官戴維·喬伊斯就對(duì)３Ｄ打印技術(shù)在航空業(yè)的應(yīng)用前景非?？春??！皩?duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)師而言，過去他們會(huì)受到很多來自生產(chǎn)流程和制造工藝方面的限制，這是一件痛苦的事。有一些零件在沒有3D打印技術(shù)的情況下是不可能實(shí)現(xiàn)的。3D打印技術(shù)讓這些限制消失了，給了設(shè)計(jì)師們一種全新的思維方式和更大的創(chuàng)造空間，”他說。2013年GE航空的銷售額為220億美元，其中32%來自于民用發(fā)動(dòng)機(jī)，18%來自于軍用發(fā)動(dòng)機(jī)，37%來自于發(fā)動(dòng)機(jī)的后期維護(hù)服務(wù)。喬伊斯還用實(shí)際的例子說明了3D打印技術(shù)給公司帶來的革新，一款手掌大小的噴油嘴，如果按照傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，需要由20個(gè)零部件組成，而3D打印令這些零件成為一個(gè)整體，并且重量輕25%。不僅減少了大量組裝時(shí)間，由于產(chǎn)品是一體化的，噴油嘴的壽命也比原來要長(zhǎng)5倍，維護(hù)成本也大大降低了。
當(dāng)然目前金屬材料3D打印在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用，仍處于快速發(fā)展階段，還有非常大的空間。首先3D打印耗材材料品種仍然較少，且真正能滿足3D打印的金屬材料價(jià)格較貴(用于3D打印耗材價(jià)格一般是同質(zhì)普通材料的數(shù)倍甚至百倍，如全球等離子霧化金屬粉末行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者AP&C生產(chǎn)的金屬鈦粉價(jià)格高達(dá)0.5-1萬元/千克，比原料海綿鈦45元/千克的價(jià)格高出100以上)。其次金屬材料打印技術(shù)當(dāng)前還不夠成熟，各國(guó)都在加大大型金屬材料3D打印機(jī)以及所用金屬耗材的研發(fā)力度。不管是3D打印機(jī)本身以及其所有打印的金屬器件都離不開各種性能特異的稀有金屬材料。相信隨著3D金屬打印技術(shù)的進(jìn)步，材料用量增加，材料技術(shù)突破，企業(yè)數(shù)量增加，特別是我國(guó)企業(yè)真正意義上取得突破后，相關(guān)金屬材料的應(yīng)用前景將非常廣闊。
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