2018-3D打印技术分析研究报告_37页-4mb
报告摘要
3D打印技术分析总结
核心内容
3D打印技术,即快速成形技术,是一种基于数字模型文件,使用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印方式构造物体的技术。它也被称为增材制造(Additive Manufacturing),与传统减法制造相比,具有显著的不同之处,如小批量生产、定制化设计、数字化制造等。该技术自20世纪80年代后期问世以来,迅速发展并广泛应用于多个领域,被认为可能引发第三次工业革命。
主要观点
- 技术原理:3D打印基于“离散-堆积”原理,通过逐层堆积材料来构建三维物体。
- 技术方法:主要包括SLA(光固化)、LOM(分层实体制造)、SLS(选择性激光烧结)、FDM(熔融沉积成型)、LENS(激光熔覆)、3DP(三维打印)等,每种方法使用不同的材料和工艺。
- 特点与优势:3D打印支持小批量生产,成本均一;实现高度定制化设计;采用数字化制造,减少对模具的依赖;提高设计与生产的响应速度。
- 市场发展:全球3D打印市场规模在2014年达到41亿美元,预计2018年将增长至125亿美元。中国3D打印市场在2012年为10亿元,2014年达到50亿元。
- 应用领域:涵盖工业造型、机械制造、军事、建筑、影视、家电轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等多个领域,尤其在生物医学、航空航天、汽车制造等领域应用广泛。
关键信息
3D打印技术方法与材料
| 技术方法 | 基本材料 |
|---|---|
| SLA | 光硬化树脂 |
| LOM | 纸、金属膜、塑料薄膜 |
| SLS | 热塑性塑料、金属粉末、陶瓷粉末 |
| FDM | 热塑性塑料、共晶系统金属、可食用材料 |
| LENS | 几乎任何合金 |
| 3DP | 陶瓷粉末、金属粉末 |
3D打印产业链
- 供应:3D打印技术/原材料供应商掌握核心技术与材料控制权。
- 制造:包括国内外大型和小型3D打印技术企业,以及单一和综合型企业。
- 流通:大部分大中型3D打印企业拥有直销网络,小部分委托代理商销售。
- 应用:主要应用于航空航天、汽车制造、模具制作、生物医学、艺术设计等领域。
- 消费:3D打印机的品质、价格和售后服务直接影响消费者的购买决策。
全球3D打印企业排名(2014年)
| 排名 | 厂商 | 所属国家 |
|---|---|---|
| 1 | Stratasys | 美国 |
| 2 | RepRap | 德国 |
| 3 | Ultimaker | 荷兰 |
| 4 | MakerBot | 美国 |
| 5 | 3D Systems | 美国 |
| 6 | Printrbot | 美国 |
| 7 | Organovo | 美国 |
| 8 | solidoodle | 美国 |
| 9 | ExOne | 美国 |
| 10 | 太尔时代 | 中国 |
| 11 | Formlabs | 美国 |
| 12 | EOS | 德国 |
| 13 | Leapfrog | 荷兰 |
| 14 | EnvisionTEC | 德国 |
| 15 | 华曙高科 | 中国 |
| 16 | WASP | 意大利 |
| 17 | Voxeljet | 德国 |
| 18 | Full Spectrum Laser (FSL) | 美国 |
| 19 | BeeVeryCreative | 葡萄牙 |
| 20 | 极光尔沃 | 中国 |
| 21 | Aleph Objects | 美国 |
| 22 | Builder | 荷兰 |
| 23 | 三纬国际 | 中国 |
| 24 | 文搏实业 | 中国 |
| 25 | Prodways | 法国 |
| 26 | 广州网能 | 中国 |
| 27 | M3D | 美国 |
| 28 | 西锐三维 | 中国 |
| 29 | 西通 | 中国 |
| 30 | 闪铸科技 | 中国 |
中国3D打印现状
- 政策支持:国家出台多项政策推动3D打印产业发展,如《国家增材制造产业发展推进计划(2015-2016年)》和“中国制造2025”。
- 行业会议:中国3D打印技术产业联盟于2012年成立,每年举办世界3D打印技术大会暨博览会。
- 相关企业:包括北京太尔时代、杭州铭展科技、浙江闪铸科技、湖南华曙高科技、深圳光韵达光电科技、银邦股份、华中数控、南风股份、大族激光等。
3D打印发展趋势
- 材料多样化:材料种类不断丰富,如Objet 1000支持140种材料,提升技术应用的广泛性。
- 实用性增强:从原型开发到实用产品,如巧克力、飞机钛合金部件等,3D打印的应用范围不断扩大。
- 精度与速度提升:技术不断进步,打印精度和速度逐步提高。
- 家庭化与个人化:3D打印机价格下降,逐步进入家庭和个人市场。
挑战与瓶颈
- 市场成熟度:尽管前景广阔,但目前3D打印产业尚未完全成熟,市场规模短期不宜过分高估。
- 技术限制:材料种类、打印精度、速度、成本等仍是影响技术普及的关键因素。
- 行业规范:需要进一步完善行业标准、知识产权保护及技术推广机制。
总结
3D打印技术以其独特的“加法制造”方式,正在改变传统制造业的格局,推动产品设计和制造的创新与变革。随着技术的不断进步和材料的多样化,其应用领域将不断拓展,未来有望成为推动第三次工业革命的重要力量。然而,产业发展仍面临诸多挑战,包括市场成熟度、技术瓶颈和行业规范等,需通过政策支持、技术创新和市场推广逐步解决。
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