3D打印專題研究系列報告之三3D打印技術(shù)：光聚合成型
時間：2016-03-24 14:05 來源：南極熊 作者：中國3D打印網(wǎng) 閱讀：次
2015年，南極熊3D打印網(wǎng)與華融證券合作，共同對3D打印行業(yè)的一批優(yōu)秀企業(yè)進行了調(diào)研，共計走訪了近50家優(yōu)秀的3D打印企業(yè)，涵蓋華北、華東、華中、華南以及西部地區(qū)的一些公司，企業(yè)類型上覆蓋了印機研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)、耗材研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)、打印服務(wù)企業(yè)、代理公司、設(shè)計公司、云平臺等.在長達2個月的走訪及現(xiàn)場調(diào)研之后，華融證券撰寫了一系列的研究分析報告.
南極熊將逐漸免費公開這些3D打印行業(yè)研究報告的內(nèi)容，以提供給3D打印行業(yè)內(nèi)外人士作為參考資料。南極熊作為3D打印行業(yè)第一互動媒體，一直致力于推動3D打印行業(yè)的發(fā)展，除了發(fā)布最新的行業(yè)發(fā)展動態(tài)，南極熊還開展產(chǎn)品評測，組織線下交流活動，提供優(yōu)質(zhì)的3D模型下載，對行業(yè)進行深度研究等。本次聯(lián)手華融證券，就是希望與專業(yè)的行業(yè)研究機構(gòu)合作，共同推出專業(yè)的研究報告。與其他國內(nèi)外所謂的研究機構(gòu)相比，本報告不但具有一定的專業(yè)性，而且分析深入，干貨多，而且是免費開放給所有熊友。
3D打印專題研究系列報告之三
3D打印技術(shù)：光聚合成型
三種光聚合成型類技術(shù)原理相似，在產(chǎn)品性能、應(yīng)用范圍等存在差異：
光固化成型、數(shù)字光處理以及聚合物噴射同屬于光聚合成型 3D打印技術(shù)，原理類似，但由于使用的光源以及具體工藝的差異，導(dǎo)致在打印速度、精度、光潔度等方面各有優(yōu)劣，在應(yīng)用方面也是各有側(cè)重.
光固化成型技術(shù)（SLA）：主要利用液態(tài)光敏樹脂在紫外激光束照射下會快速固化的特性.優(yōu)點：工藝成熟度高/加工速度快、無需切削工具與模具/成型精度高/表面質(zhì)量好.缺點：SLA系統(tǒng)造價高昂/工作環(huán)境要求苛刻,需密閉和避光/成型件強度、剛度、耐熱性有限，不利于長時間保存/軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜，入門困難/后處理相對繁瑣.應(yīng)用行業(yè)：航天軍工、汽車、消費品、電器及醫(yī)療等.代表企業(yè)：3D Systems.
數(shù)字光處理技術(shù)（DLP）：主要利用液態(tài)光敏樹脂在數(shù)字光照射下會快速固化的特性.優(yōu)點：打印速度快，甚至比 SLA都快/打印精度高/打印分別率高，物體表面光滑。缺點：機型造價高/所用的液態(tài)樹脂材料較貴容易造成材料浪費/使用時需密閉。應(yīng)用行業(yè)：珠寶首飾、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意、航空航天、建筑工程、高端制造等。代表企業(yè)：Envision TEC。
聚合物噴射技術(shù)（PolyJet）：主要利用液態(tài)光敏樹脂在紫外光照射下會快速固化的特性。優(yōu)點：打印質(zhì)量、精度高/清潔，適合于辦公室環(huán)境/打印速度快/用途廣。缺點：需要支撐結(jié)構(gòu)/耗材成本相對較高/成型件強度較低。應(yīng)用行業(yè)：航空航天、汽車、建筑、軍工、商業(yè)品、消費品、醫(yī)療等。代表企業(yè)：Objet
12年與Stratasys合并)。
風險提示
1、3D 打印技術(shù)發(fā)展不達預(yù)期；2、出現(xiàn)更先進的生產(chǎn)技術(shù)。
一、光聚合成型類 3D打印技術(shù)路線概述：
按打印耗材種類的不同，3D打印技術(shù)又可分為非金屬 3D打印技術(shù)和金屬3D 打印技術(shù)。其中，F(xiàn)DM、SLA、DLP、3DP 等屬于非金屬 3D 打印技術(shù)；SLM、DMLS、EBM等屬于金屬材料 3D打印技術(shù)。
2、光聚合成型類 3D打印技術(shù)概述
光聚合成型類3D打印技術(shù)是一類利用光敏材料在光照射下固化成型的3D打印技術(shù)的統(tǒng)稱。其主要包括三種技術(shù)路線：其一是由美國 3D Systems開發(fā)并最早實現(xiàn)商業(yè)化的光固化成型技術(shù)（SLA）；其二是由德國 envision TEC公司基于數(shù)字光處理（DLP）投影儀技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā) DLP 3D打印技術(shù)；其三則是由以色列 Objet公司（2012年與 Stratasys合并）開發(fā)的聚合物噴射技術(shù)（PolyJet）。
但使用的光源不同，在產(chǎn)品性能、應(yīng)用范圍等方面存在差異。接下來，具體從工作原理、優(yōu)缺點、典型設(shè)備、應(yīng)用領(lǐng)域及耗材等幾個方面對三種技術(shù)進行詳細論述。
二、光固化成型技術(shù)（SLA）
光固化成型（Stereo Lithography Appearance，SLA）技術(shù)是由 Charles Hull于 1983年發(fā)明，并在 1986年獲得申請專利，是最早實現(xiàn)商業(yè)化的 3D打印技術(shù).SLA又叫“立體光固化成型法”或“激光光固化”.1986年，Charles Hull成立 3D Systems公司，大力推動相關(guān)業(yè)務(wù)發(fā)展.1988年該公司根據(jù) SLA成型技術(shù)原理生產(chǎn)出世界上第一臺 SLA 3D打印機——SLA250，并將其商業(yè)化.經(jīng)過多年發(fā)展，3D Systems公司已成為全球最大的 3D打印設(shè)備提供商.
SLA主要利用液態(tài)光敏樹脂在紫外激光束照射下會快速固化的特性.具體工作原理：①在樹脂槽中盛滿液態(tài)光敏樹脂，可升降工作臺處于液面下一個截面層厚的高度，聚焦后的激光束，在計算機控制下，按照截面輪廓要求，沿液面進行掃描，被掃描的區(qū)域樹脂固化，從而得到該截面輪廓的樹脂薄片；②升降工作臺下降一個層厚距離，液體樹脂再次暴露在光線下，再次掃描固化，如此重復(fù)，直到整個產(chǎn)品成型；③升降臺升出液體樹脂表面，取出工件，進行相關(guān)后處理。
2、SLA優(yōu)缺點
在目前應(yīng)用較多的幾種 3D打印技術(shù)中，SLA由于具有成型過程自動化程度高、制作原型精度高、表面質(zhì)量好以及能夠?qū)崿F(xiàn)比較精細的尺寸成型等特點，使之得到較為廣泛的應(yīng)用.
SLA主要優(yōu)點：
（1）是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝，成熟度高.
（2）由 CAD數(shù)字模型直接制成原型，加工速度快，產(chǎn)品生產(chǎn)周期短，無需切削工具與模具.
（3）成型精度高（在 0.1mm左右）、表面質(zhì)量好.
SLA主要缺點：
（1）SLA系統(tǒng)造價高昂，使用和維護成本相對過高.
（2）工作環(huán)境要求苛刻.耗材為液態(tài)樹脂，具有氣味和毒性，需密閉，
同時為防止提前發(fā)生聚合反應(yīng)，需要避光保護。
（3）成型件多為樹脂類，強度、剛度、耐熱性有限，不利于長時間保存。
（4）軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜，入門困難。
（5）后處理相對繁瑣。打印出的工件需用工業(yè)酒精和丙酮進行清洗，并
進行二次固化。
3D Systems 技術(shù)實力強勁.通過自主研發(fā)、收購兼并等方式，公司相繼實現(xiàn)了立體光固化成型（SLA）、選擇性激光燒結(jié)（SLS）、彩色噴射打印（CJP）、多噴頭打印（MJP）等 3D打印機的商業(yè)化運作.同時，公司的 Medical Modeling開創(chuàng)了虛擬手術(shù)技術(shù)（VSP），其服務(wù)達到世界領(lǐng)先水平，幫助了數(shù)以千計的患者.3D Systems 技術(shù)實力強勁.通過自主研發(fā)、收購兼并等方式，公司相繼實現(xiàn)了立體光固化成型（SLA）、選擇性激光燒結(jié)（SLS）、彩色噴射打印（CJP）、多噴頭打印（MJP）等 3D打印機的商業(yè)化運作.同時，公司的 Medical Modeling開創(chuàng)了虛擬手術(shù)技術(shù)（VSP），其服務(wù)達到世界領(lǐng)先水平，幫助了數(shù)以千計的患者.
3D Systems 的歷史是一部 3D打印全產(chǎn)業(yè)鏈并購史.公司從成立至今圍繞整個 3D 打印產(chǎn)業(yè)鏈相繼并購了數(shù)十家企業(yè).特別是隨著近幾年 3D 打印關(guān)注度的提升，公司并購步伐加快.2011年，公司相繼收購定制化零部件制造服務(wù)商 Quickparts和多色噴墨 3D打印領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者 Z Corporation.2013年 8月，公司宣布收購英國的 CRDM 公司，后者專門從事航空航天、賽車運動、醫(yī)療設(shè)備行業(yè)的快速原型和快速模具服務(wù).此舉將幫助公司站穩(wěn)英國市場.同年，公司又相繼收購了專門用 3D打印技術(shù)制作甜品的 The Sugar Lab公司、3D打印陶瓷技術(shù)的領(lǐng)先供應(yīng)商 Figulo公司以及施樂公司旗下位于威爾遜維爾，俄勒岡的產(chǎn)品設(shè)計/工程/化學組.2014年，公司并購達到巔峰，相繼收購了俄克拉荷馬州的姊妹公司 American Precision Prototyping 和 American PrecisionMachining、Medical Modeling 公司、美國先進制造產(chǎn)品開發(fā)和工程服務(wù)商
Laser Reproductions、拉美最大的 3D打印服務(wù)商 Robtec、仿真手術(shù)設(shè)備巨頭Simbionix公司、比利時的直接金屬 3D打印和制造服務(wù)供應(yīng)商 Layer Wise公司以及CAD/CAM軟件廠商 Cimatron公司.為加強在中國的業(yè)務(wù)開展，2015年 3D Systems收購中國無錫易維及其全資子公司，并創(chuàng)建 3D Systems中國.公司收入增速放緩，凈利潤轉(zhuǎn)正為負，出現(xiàn)虧損.2014年，公司實現(xiàn)營收6.54億美元，同比增長 27.3%，增速放緩；實現(xiàn)凈利潤 1164萬美元，同比降低 73.6%.2015 年上半年，公司營收同比增速進一步放緩至 10.7%，而凈利潤則為-2688萬美元，出現(xiàn)虧損.Laser Reproductions、拉美最大的 3D打印服務(wù)商 Robtec、仿真手術(shù)設(shè)備巨頭Simbionix公司、比利時的直接金屬 3D打印和制造服務(wù)供應(yīng)商 Layer Wise公司以及 CAD/CAM軟件廠商 Cimatron公司.為加強在中國的業(yè)務(wù)開展，2015年 3D Systems收購中國無錫易維及其全資子公司，并創(chuàng)建 3D Systems中國.公司收入增速放緩，凈利潤轉(zhuǎn)正為負，出現(xiàn)虧損.2014年，公司實現(xiàn)營收6.54億美元，同比增長 27.3%，增速放緩；實現(xiàn)凈利潤 1164萬美元，同比降低 73.6%.2015 年上半年，公司營收同比增速進一步放緩至 10.7%，而凈利潤則為-2688萬美元，出現(xiàn)虧損.
（2）SLA型 3D打印設(shè)備——3D Systems ProX950
3D Systems生產(chǎn)的 ProX 950屬生產(chǎn)級 3D打印機，相比之前的 3D打印機，其可以更快速的制造出精細的塑料零件，同時擺脫了注塑制造或 CNC 的設(shè)計限制。采用新的 PloyRay技術(shù)，其打印速度可以達到其他 3D打印機的 10倍。
具體性能如下：
（1）成型最大尺寸 1500×750×550mm，零件最大重量為 150kg。
（2）采用新的 PloyRay 技術(shù)，打印精度可達到或超過注塑成型的精度，
可與 CNC匹敵。
（3）速度可達到其他 3D打印機的 10倍，只需兩天即可制造出全尺寸儀
表盤。
（4）材料利用率高，所有未使用的材料均保留在系統(tǒng)內(nèi)。
（5）材料選擇廣泛，可滿足從類丙烯腈丁二烯苯乙烯的韌性到類聚碳酸
脂的透明度等一系列零件屬性。
4、SLA應(yīng)用
SLA由于具有加工速度快、成型精度高、表面質(zhì)量好，技術(shù)成熟等優(yōu)點，在概念設(shè)計、單件小批量精密鑄造、產(chǎn)品模型及模具等方面被廣泛應(yīng)用于航空、汽車、消費品、電器及醫(yī)療等領(lǐng)域。
就目前來看，光固化成型（SLA）技術(shù)未來將向高速化、節(jié)能環(huán)保、微型化方向發(fā)展.隨著加工精度的不斷提高，SLA將在生物、醫(yī)藥、微電子等方面得到更廣泛的應(yīng)用.
5、SLA打印材料
基于光固化成型技術(shù)（SLA）的 3D 打印機耗材一般為液態(tài)光敏樹脂，比如光敏環(huán)氧樹脂、光敏乙烯醚、光敏丙烯樹脂等。光敏樹脂是一類在紫外線照射下借助光敏劑的作用能發(fā)生聚合并交聯(lián)固化的樹脂，由光敏劑和樹脂組成。
目前，用于 SLA技術(shù)比較成熟的材料主要有以下四個系列：
①Ciba（瑞士）公司生產(chǎn)的 CibatoolSL系列。
②Dupont（美國）公司生產(chǎn)的 SOMOS系列。
③Zeneca（英國）公司生產(chǎn)的 Stereocol系列。
④RPC（瑞士）公司生產(chǎn)的 RPCure系列。
三、數(shù)字光處理技術(shù)（DLP）
1、DLP工作原理
DLP是 3D打印成型技術(shù)的一種，被稱為數(shù)字光處理快速成型技術(shù).DLP技術(shù)與 SLA有很多相似之處，其工作原理也是利用液態(tài)光敏聚合物在光照射下固化的特性.DLP技術(shù)使用一種較高分辨率的數(shù)字光處理器（DLP）來固化液態(tài)光聚合物，逐層對液態(tài)聚合物進行固化，如此循環(huán)往復(fù)，直到最終模型完成.DLP成型技術(shù)一般采用光敏樹脂作為打印材料.
DLP 和 SLA 同屬于光聚合成型，兩者最大的差別在于照射的光源：SLA采用激光點聚焦到液態(tài)光聚合物，而 DLP成型技術(shù)是先把影像信號經(jīng)過數(shù)字處理，然后再把光投影出來固化光聚合物.
2、DLP優(yōu)缺點
在成型時，SLA 一般是由點到線、再由線到面，而 DLP 則是一層一層地成型。因此，DLP成型的速度要比 SLA快。由于造價較高，基于 DLP技術(shù)的3D打印機價格要比 FDM機型高，甚至比 SLA機型高。
MoonRay 3D打印機具體性能如下：
（1）成型空間 127×81×220mm。
（2）x、y軸的精度為 0.10mm，z軸的精度為 0.02mm。
（3）打印速度：每小時 25.0mm。
DLP技術(shù)具有打印速度快、成型精度高、打印物體表面光滑等優(yōu)點，同時，具有機型造價高、打印成本貴的缺點，因此主要被應(yīng)用于對精度和表面光潔度要求高但對成本相對不敏感的領(lǐng)域，如珠寶首飾、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意、航空航天、建筑工程、高端制造。
5、DLP打印材料
基于數(shù)字化光處理技術(shù)（DLP）的 3D打印機耗材與 SLA類似，一般也為液態(tài)光敏樹脂.光敏樹脂是一類在紫外線照射下借助光敏劑的作用能發(fā)生聚合并交聯(lián)固化的樹脂，由光敏劑和樹脂組成.
上圖為 PolyJet 聚合物噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu).其成型原理也是光敏樹脂在紫外光照射下固化.具體打印過程是：①噴頭沿 X/Y軸方向運動，光敏樹脂噴射在工作臺上，同時 UV紫外光燈沿著噴頭運動方向發(fā)射紫外光對工作臺上的光敏樹脂進行固化，完成一層打印；②之后工作臺沿 Z軸下降一個層厚，裝置重復(fù)上述過程，完成下一層的打印；③重復(fù)前述過程，直至工件打印完成.④去除支撐結(jié)構(gòu).
2、PolyJet優(yōu)缺點
聚合物噴射技術(shù)在打印過程中需要.PolyJet 技術(shù)是一種強大的增材制造制造方法，能夠制作出光滑、精準的原型、部件和工具.可達 16μm的層分辨率和高達 0.1mm 的精度使其能夠使用范圍極廣的材料制作出薄壁和復(fù)雜的幾何形狀.
（1）打印質(zhì)量、精度高。高達 16μm 的層分辨率和 0.1mm 的精度，可確保獲得光滑、精準部件和模型。
（2）清潔，適合于辦公室環(huán)境。PolyJet技術(shù)采用非接觸樹脂載入/卸載，支撐材料清除和噴頭更換都很容易。
（3）打印速度快。得益于全寬度上的高速光柵構(gòu)建，可實現(xiàn)快速的流程，可同時構(gòu)建多個項目，并且無需二次固化。
（4）用途廣。由于打印材料品種多樣，可適用于不同幾何形狀、機械性能及顏色的部件。此外，所有類型的模型均使用相同的支持材料，因此可快速便捷地變換材料。
PolyJet 技術(shù)的主要缺點：
3、主要廠商及設(shè)備情況
（1）代表企業(yè)：Stratasys
Stratasys 公司（納斯達克代碼：SSYS）是一家全球領(lǐng)先的 3D 打印和增材制造方案提供商，公司是由原 Stratasys Inc和以色列 Objet公司于 2012年合并而成，合并后的公司沿用 Stratasys的名稱，市場份額約為 54.7%（2014年末）.SSYS現(xiàn)有員工 2800多人，總部分別設(shè)在美國明尼蘇達州 Minneapolis和以色列 Rehovot.Stratasys Inc的創(chuàng)始人 Scott Crump是 FDM（熔融沉積成型）技術(shù)的發(fā)明者.
SSYS 在全球擁有 600 多項增材制造專利，主要的專利技術(shù)包括 FDM、Polyjet和 WDM（蠟沉積成型）.Stratasys Inc靠 FDM技術(shù)起家，擁有 FDM專利和相應(yīng)產(chǎn)品.通過與 Objet合并，引入其 Polyjet相關(guān)技術(shù)，充實了工業(yè)級產(chǎn)品線.2013年 6月，SSYS收購了主打桌面級 3D打印市場的廠商 MakerBot，進一步擴充了桌面級產(chǎn)品線.通過并購，Stratasys鞏固了自身的行業(yè)地位，與另一行業(yè)巨頭 3D Systems（納斯達克代碼：DDD）分庭抗禮.
裝機量是考量 3D打印行業(yè)公司的一個重要標準。2004至 2012（合并前），Stratasys Inc和Objet的裝機量都經(jīng)歷了快速增長，CAGR分別為 29%和 47%。
截至 2015年一季度，旗下所有品牌累計售出 12.9萬臺打印機，在行業(yè)內(nèi)排名第一.由于 3D 打印機的使用過程中需要用到耗材，而耗材的利潤率高于 3D打印硬件.因此裝機量是 SSYS的一大優(yōu)勢，相比裝機量低的公司，SSYS未來業(yè)績增長更有保障.
2014年，SSYS收入 7.5億美元，凈利潤-1.2億美元.2015第一季度虧損達 2.2 億美元，盈利狀況不容樂觀.其中一個重要的原因是 2013 年收購的MakerBot 增長遠不及預(yù)期，截至目前已累計造成 3 億美元的資產(chǎn)減值，約為當初收購價的 73%.SSYS目前市值 14.7億美元，較 2014年 9月的歷史最高已縮水 78.3%.截至 8月 14日，公司賣空股數(shù)占流通股數(shù)比例為 25.7%，較2014年 9月底的 10.8%大幅提高，一定程度上反映了投資者情緒的變化.
（2）PolyJet型 3D打印設(shè)備——Objet 1000 Plus工業(yè)級 3D打印機
Objet 1000 Plus是目前世界上最大型的多材料 3D打印機，配備從全比例原型到精密小型零件的全封裝托盤。
Objet 1000 Plus具體性更如下：
（1）高輸出量，低成本.Objet 1000 Plus配備 1000 x 800 x 500 mm的超大構(gòu)建托盤，可 1:1 打印，簡化生產(chǎn)流程.同時，該打印機直接根據(jù) CAD數(shù)據(jù)制造多材料零件，大部分時間都在無人值守的情況下運行.此外，與之前的系統(tǒng)相比，它的打印速度提高了 40%，較其他 PolyJet系統(tǒng)其單件打印成本最低.
（2）可多材料打印，最大程度減少后期處理需求.Objet 1000 Plus單次最多可打印 14 種材料，進而避免了剛性材料難以鉆削和裝配的問題.同時，打印出的工件無需進行上漆、拋光或涂橡膠等處理，支撐材料可輕松處理.
4、PolyJet應(yīng)用
PolyJet 3D 打印技術(shù)具有快速加工和原型制造的諸多優(yōu)勢，甚至能快速、高精度地生成具有卓越的精致細節(jié)、表面平滑的最終用途零件.基于諸多優(yōu)勢，PolyJet 技術(shù)應(yīng)用廣泛，在航空航天、汽車、建筑、軍工、商業(yè)品、消費品、醫(yī)療等行業(yè)具有很好的應(yīng)用前景.PolyJet 3D 打印技術(shù)具有快速加工和原型制造的諸多優(yōu)勢，甚至能快速、高精度地生成具有卓越的精致細節(jié)、表面平滑的最終用途零件.基于諸多優(yōu)勢，PolyJet 技術(shù)應(yīng)用廣泛，在航空航天、汽車、建筑、軍工、商業(yè)品、消費品、醫(yī)療等行業(yè)具有很好的應(yīng)用前景.
PolyJet 3D 打印技術(shù)使用的光敏聚合物多達數(shù)百種。從橡膠到剛性材料，從透明材料到不透明材料，從無色材料到彩色材料，從標準等級材料到生物相容性材料，以及用于在牙科和醫(yī)學行業(yè)進行 3D打印的專用光敏樹脂。
五、結(jié)論與展望
三種光聚合成型類 3D打印技術(shù)基本原理都是利用液態(tài)光敏聚合物（樹脂）在光照射下固化的特性，只是使用的光源不同。其中，SLA使用的光源為紫外激光束，DLP使用的光源為數(shù)字光處理器，PolyJet 使用的光源為紫外光。此外，三種技術(shù)使用的耗材均為光敏聚合物（樹脂）。
六風險提示
1、3D 打印技術(shù)發(fā)展不達預(yù)期；2、出現(xiàn)更先進的生產(chǎn)技術(shù)。
免責聲明
丁思德，張迪，在此聲明，本人具有中國證券業(yè)協(xié)會授予的證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格并注冊為證券分析師，以勤勉的職業(yè)態(tài)度，獨立、客觀地出具本報告。本報告清晰準確地反映了本人的研究觀點。本人不曾因，不因，也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償?shù)取ＨA融證券股份有限公司（已具備中國證監(jiān)會批復(fù)的證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格）已在知曉范圍內(nèi)按照相關(guān)法律規(guī)定履行披露義務(wù)。華融證券股份有限公司（以下簡稱本公司）的資產(chǎn)管理和證券自營部門以及其他投資業(yè)務(wù)部門可能獨立做出與本報告中的意見和建議不一致的投資決策。本報告僅提供給本公司客戶有償使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本公司會授權(quán)相關(guān)媒體刊登研究報告，但相關(guān)媒體客戶并不視為本公司客戶。本報告版權(quán)歸本公司所有。未獲得本公司書面授權(quán)，任何人不得對本報告進行任何形式的發(fā)布、復(fù)制、傳播，不得以任何形式侵害該報告版權(quán)及所有相關(guān)權(quán)利。本報告中的信息、建議等均僅供本公司客戶參考之用，不構(gòu)成所述證券買賣的出價或征價。本報告并未考慮到客戶的具體投資目的、財務(wù)狀況以及特定需求，在任何時候均不構(gòu)成對任何人的個人推薦。客戶應(yīng)當對本報告中的信息和意見進行獨立評估，并應(yīng)同時考量各自的投資目的、財務(wù)狀況和特定需求，必要時可就研究報告相關(guān)問題咨詢本公司的投資顧問。本公司市場研究部及其分析師認為本報告所載資料來源可靠，但本公司對這些信息的準確性和完整性均不作任何保證，也不承擔任何投資者因使用本報告而產(chǎn)生的任何責任。本公司及其關(guān)聯(lián)方可能會持有報告中提到的公司所發(fā)行的證券并進行交易，還可能為這些公司提供投資銀行服務(wù)或其他服務(wù)，敬請投資者注意可能存在的利益沖突及由此造成的對本報告客觀性的影響。
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3D打印專題研究系列報告之三
3D打印技術(shù)：光聚合成型
三種光聚合成型類技術(shù)原理相似，在產(chǎn)品性能、應(yīng)用范圍等存在差異：
光固化成型、數(shù)字光處理以及聚合物噴射同屬于光聚合成型 3D打印技術(shù)，原理類似，但由于使用的光源以及具體工藝的差異，導(dǎo)致在打印速度、精度、光潔度等方面各有優(yōu)劣，在應(yīng)用方面也是各有側(cè)重.
光固化成型技術(shù)（SLA）：主要利用液態(tài)光敏樹脂在紫外激光束照射下會快速固化的特性.優(yōu)點：工藝成熟度高/加工速度快、無需切削工具與模具/成型精度高/表面質(zhì)量好.缺點：SLA系統(tǒng)造價高昂/工作環(huán)境要求苛刻,需密閉和避光/成型件強度、剛度、耐熱性有限，不利于長時間保存/軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜，入門困難/后處理相對繁瑣.應(yīng)用行業(yè)：航天軍工、汽車、消費品、電器及醫(yī)療等.代表企業(yè)：3D Systems.
數(shù)字光處理技術(shù)（DLP）：主要利用液態(tài)光敏樹脂在數(shù)字光照射下會快速固化的特性.優(yōu)點：打印速度快，甚至比 SLA都快/打印精度高/打印分別率高，物體表面光滑。缺點：機型造價高/所用的液態(tài)樹脂材料較貴容易造成材料浪費/使用時需密閉。應(yīng)用行業(yè)：珠寶首飾、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意、航空航天、建筑工程、高端制造等。代表企業(yè)：Envision TEC。
聚合物噴射技術(shù)（PolyJet）：主要利用液態(tài)光敏樹脂在紫外光照射下會快速固化的特性。優(yōu)點：打印質(zhì)量、精度高/清潔，適合于辦公室環(huán)境/打印速度快/用途廣。缺點：需要支撐結(jié)構(gòu)/耗材成本相對較高/成型件強度較低。應(yīng)用行業(yè)：航空航天、汽車、建筑、軍工、商業(yè)品、消費品、醫(yī)療等。代表企業(yè)：Objet
12年與Stratasys合并)。
風險提示
1、3D 打印技術(shù)發(fā)展不達預(yù)期；2、出現(xiàn)更先進的生產(chǎn)技術(shù)。
目 錄
一、光聚合成型類 3D打印技術(shù)路線概述................................................................................................................................. 4
1、3D打印技術(shù)路線概述 .................................................................................................................................................... 4
2、光聚合成型類 3D打印技術(shù)概述 ................................................................................................................................... 5
二、光固化成型技術(shù)（SLA）.................................................................................................................................................... 6
1、SLA工作原理 ................................................................................................................................................................. 6
2、SLA優(yōu)缺點 ..................................................................................................................................................................... 7
3、主要廠商及設(shè)備情況 ...................................................................................................................................................... 8
（1）代表企業(yè)：3D Systems .............................................................................................................................................. 8
（2）SLA型 3D打印設(shè)備——3D Systems ProX950 ...................................................................................................... 10
4、SLA應(yīng)用 ....................................................................................................................................................................... 11
5、SLA打印材料 ............................................................................................................................................................... 12
三、數(shù)字光處理技術(shù)（DLP）.................................................................................................................................................. 13
1、DLP工作原理 ............................................................................................................................................................... 13
2、DLP優(yōu)缺點 ................................................................................................................................................................... 13
3、主要廠商及設(shè)備情況 .................................................................................................................................................... 14
（1）代表企業(yè)：envision TEC .......................................................................................................................................... 14
（2）DLP型 3D打印設(shè)備——MoonRay 3D打印機 ...................................................................................................... 15
4、DLP應(yīng)用 ....................................................................................................................................................................... 16
5、DLP打印材料 ............................................................................................................................................................... 17
四、聚合物噴射（POLYJET，PJ）....................................................................................................................................... 17
1、PolyJet工作原理 ........................................................................................................................................................... 17
2、PolyJet優(yōu)缺點 ............................................................................................................................................................... 18
3、主要廠商及設(shè)備情況 .................................................................................................................................................... 19
（1）代表企業(yè)：Stratasys ................................................................................................................................................. 19
（2）PolyJet型 3D打印設(shè)備——Objet 1000 Plus工業(yè)級 3D打印機 ........................................................................... 21
4、PolyJet應(yīng)用 ................................................................................................................................................................... 22
5、PolyJet打印材料 ........................................................................................................................................................... 23
五、結(jié)論與展望.......................................................................................................................................................................... 24
六、風險提示.............................................................................................................................................................................. 25
圖表目錄
圖表 1：3D打印基本工作流程 ................................................................................................................................................... 4
圖表 2：3D打印技術(shù)分類（基于物料形態(tài)和成型原理） ....................................................................................................... 5
圖表 3：光聚合成型類 3D打印技術(shù)分類 .................................................................................................................................. 6
圖表 4：SLA工作原理示意圖 .................................................................................................................................................... 7
圖表 5：3D SYSTEMS 2014年收入構(gòu)成 .................................................................................................................................. 8
圖表 6：3D SYSTEMS發(fā)展歷程 ............................................................................................................................................... 9
圖表 7：公司營收增速放緩 ....................................................................................................................................................... 10
圖表 8：公司凈利潤轉(zhuǎn)正為負，出現(xiàn)虧損 ............................................................................................................................... 10
圖表 9：3D SYSTEMS PROX 950 ........................................................................................................................................... 11
圖表 10：SLA主要應(yīng)用領(lǐng)域 .................................................................................................................................................... 12
圖表 11：DLP工作原理示意圖 ................................................................................................................................................ 13
圖表 12：2014年工業(yè)級 3D打印設(shè)備全球銷售份額（按公司） ......................................................................................... 15
圖表 13：ENVISION TEC主要的 3D技術(shù) ............................................................................................................................ 15
圖表 14：智維股份的 MOONRAY 3D打印機 ........................................................................................................................ 16
圖表 15：DLP技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域 ............................................................................................................................................ 17
圖表 16：聚合物噴射（PLOYJET）技術(shù)成型原理 ............................................................................................................... 18
圖表 17：STRATASYS發(fā)展歷程 ............................................................................................................................................. 20
圖表 18：SSYS旗下品牌 .......................................................................................................................................................... 20
圖表 19：SSYS主要財務(wù)指標 .................................................................................................................................................. 21
圖表 20：STRATASYS OBJET 1000 PLUS 工業(yè)級 3D打印機 ........................................................................................... 22
圖表 21：POLYJET 3D打印技術(shù)應(yīng)用廣泛 ............................................................................................................................ 23
圖表 22：POLYJET 3D打印有數(shù)百種材料（以 STRATASYS POLYJET材料為例） .................................................... 24
圖表 23：三種光聚合成型類 3D打印技術(shù)對比分析 .............................................................................................................. 24
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一、光聚合成型類 3D打印技術(shù)路線概述：
3D打印（3D Printing, 3DP）又稱為增材制造（Additive Manufacturing, AM）或快速原型制造（Rapid Prototyping Manufacturing, RPM），是在計算機控制
下，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，通過逐層打印的方式來構(gòu)造實際產(chǎn)品的技術(shù)。打印過程主要包括：三維建模、模型切片、逐層打印。
3D打印技術(shù)從誕生至今 30余年，目前處于多技術(shù)路線共存的狀態(tài)。根據(jù)所用耗材形態(tài)和成型原理的差異，目前主流的3D打印技術(shù)大致可分為擠出熔融成型、粒狀物料成型、光聚合成型等三種類型。每個類型按成型技術(shù)的不同，又演化出多個種類。其中，熔融層積（FDM）屬于擠出熔融成型類，粒狀物料成型類包括直接金屬激光燒結(jié)（DMLS）、電子束熔融（EBM）、選擇性激光燒結(jié)（SLS）、選擇性熱燒結(jié)（SHS）、選擇性激光熔化成型（SLM），光聚合成型類則包括光固化成型（SLA）、數(shù)字光處理（DLP）、聚合物噴射（PI）。隨著技術(shù)發(fā)展和市場需求不斷提高，基于典型 3D 打印技術(shù)衍生出了一些新的技術(shù)，比如石膏 3D打印（PP）、分層實體制造（LOM）、三維打印（3DP）、電子束自由成型制造（EBF）、激光凈形制造（LENS）等。
按打印耗材種類的不同，3D打印技術(shù)又可分為非金屬 3D打印技術(shù)和金屬3D 打印技術(shù)。其中，F(xiàn)DM、SLA、DLP、3DP 等屬于非金屬 3D 打印技術(shù)；SLM、DMLS、EBM等屬于金屬材料 3D打印技術(shù)。
2、光聚合成型類 3D打印技術(shù)概述
光聚合成型類3D打印技術(shù)是一類利用光敏材料在光照射下固化成型的3D打印技術(shù)的統(tǒng)稱。其主要包括三種技術(shù)路線：其一是由美國 3D Systems開發(fā)并最早實現(xiàn)商業(yè)化的光固化成型技術(shù)（SLA）；其二是由德國 envision TEC公司基于數(shù)字光處理（DLP）投影儀技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā) DLP 3D打印技術(shù)；其三則是由以色列 Objet公司（2012年與 Stratasys合并）開發(fā)的聚合物噴射技術(shù)（PolyJet）。
但使用的光源不同，在產(chǎn)品性能、應(yīng)用范圍等方面存在差異。接下來，具體從工作原理、優(yōu)缺點、典型設(shè)備、應(yīng)用領(lǐng)域及耗材等幾個方面對三種技術(shù)進行詳細論述。
二、光固化成型技術(shù)（SLA）
光固化成型（Stereo Lithography Appearance，SLA）技術(shù)是由 Charles Hull于 1983年發(fā)明，并在 1986年獲得申請專利，是最早實現(xiàn)商業(yè)化的 3D打印技術(shù).SLA又叫“立體光固化成型法”或“激光光固化”.1986年，Charles Hull成立 3D Systems公司，大力推動相關(guān)業(yè)務(wù)發(fā)展.1988年該公司根據(jù) SLA成型技術(shù)原理生產(chǎn)出世界上第一臺 SLA 3D打印機——SLA250，并將其商業(yè)化.經(jīng)過多年發(fā)展，3D Systems公司已成為全球最大的 3D打印設(shè)備提供商.
1、SLA工作原理
SLA主要利用液態(tài)光敏樹脂在紫外激光束照射下會快速固化的特性.具體工作原理：①在樹脂槽中盛滿液態(tài)光敏樹脂，可升降工作臺處于液面下一個截面層厚的高度，聚焦后的激光束，在計算機控制下，按照截面輪廓要求，沿液面進行掃描，被掃描的區(qū)域樹脂固化，從而得到該截面輪廓的樹脂薄片；②升降工作臺下降一個層厚距離，液體樹脂再次暴露在光線下，再次掃描固化，如此重復(fù)，直到整個產(chǎn)品成型；③升降臺升出液體樹脂表面，取出工件，進行相關(guān)后處理。
2、SLA優(yōu)缺點
在目前應(yīng)用較多的幾種 3D打印技術(shù)中，SLA由于具有成型過程自動化程度高、制作原型精度高、表面質(zhì)量好以及能夠?qū)崿F(xiàn)比較精細的尺寸成型等特點，使之得到較為廣泛的應(yīng)用.
SLA主要優(yōu)點：
（1）是最早出現(xiàn)的快速原型制造工藝，成熟度高.
（2）由 CAD數(shù)字模型直接制成原型，加工速度快，產(chǎn)品生產(chǎn)周期短，無需切削工具與模具.
（3）成型精度高（在 0.1mm左右）、表面質(zhì)量好.
SLA主要缺點：
（1）SLA系統(tǒng)造價高昂，使用和維護成本相對過高.
（2）工作環(huán)境要求苛刻.耗材為液態(tài)樹脂，具有氣味和毒性，需密閉，
同時為防止提前發(fā)生聚合反應(yīng)，需要避光保護。
（3）成型件多為樹脂類，強度、剛度、耐熱性有限，不利于長時間保存。
（4）軟件系統(tǒng)操作復(fù)雜，入門困難。
（5）后處理相對繁瑣。打印出的工件需用工業(yè)酒精和丙酮進行清洗，并
進行二次固化。
3、主要廠商及設(shè)備情況國內(nèi)外研究
SLA的機構(gòu)和公司眾多.國內(nèi)有華中科技大學、珠海西通、智壘等，國外有 3D Systems、Formlabs等.其中，3D Systems在 SLA技術(shù)領(lǐng)域起步最早，所生產(chǎn)的機型也代表了該領(lǐng)域最先進的技術(shù).
（1）代表企業(yè)：
3D Systems3D Systems是全球領(lǐng)先的 3D打印、印刷解決方案提供商，也是 3D打印概念的締造者.1986年，SLA技術(shù)發(fā)明者 Charles W. Hull成立 3D Systems，并致力于將 SLA技術(shù)商業(yè)化.發(fā)展至今，公司業(yè)務(wù)已涵蓋 3D打印全產(chǎn)業(yè)鏈，包括上游材料，中游設(shè)備以及下游應(yīng)用服務(wù)，三塊業(yè)務(wù)在 2014 年收入中的占比分別為 24.30%、43.35%和 32.35%.
3D Systems 技術(shù)實力強勁.通過自主研發(fā)、收購兼并等方式，公司相繼實現(xiàn)了立體光固化成型（SLA）、選擇性激光燒結(jié)（SLS）、彩色噴射打印（CJP）、多噴頭打印（MJP）等 3D打印機的商業(yè)化運作.同時，公司的 Medical Modeling開創(chuàng)了虛擬手術(shù)技術(shù)（VSP），其服務(wù)達到世界領(lǐng)先水平，幫助了數(shù)以千計的患者.3D Systems 技術(shù)實力強勁.通過自主研發(fā)、收購兼并等方式，公司相繼實現(xiàn)了立體光固化成型（SLA）、選擇性激光燒結(jié)（SLS）、彩色噴射打印（CJP）、多噴頭打印（MJP）等 3D打印機的商業(yè)化運作.同時，公司的 Medical Modeling開創(chuàng)了虛擬手術(shù)技術(shù)（VSP），其服務(wù)達到世界領(lǐng)先水平，幫助了數(shù)以千計的患者.
3D Systems 的歷史是一部 3D打印全產(chǎn)業(yè)鏈并購史.公司從成立至今圍繞整個 3D 打印產(chǎn)業(yè)鏈相繼并購了數(shù)十家企業(yè).特別是隨著近幾年 3D 打印關(guān)注度的提升，公司并購步伐加快.2011年，公司相繼收購定制化零部件制造服務(wù)商 Quickparts和多色噴墨 3D打印領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者 Z Corporation.2013年 8月，公司宣布收購英國的 CRDM 公司，后者專門從事航空航天、賽車運動、醫(yī)療設(shè)備行業(yè)的快速原型和快速模具服務(wù).此舉將幫助公司站穩(wěn)英國市場.同年，公司又相繼收購了專門用 3D打印技術(shù)制作甜品的 The Sugar Lab公司、3D打印陶瓷技術(shù)的領(lǐng)先供應(yīng)商 Figulo公司以及施樂公司旗下位于威爾遜維爾，俄勒岡的產(chǎn)品設(shè)計/工程/化學組.2014年，公司并購達到巔峰，相繼收購了俄克拉荷馬州的姊妹公司 American Precision Prototyping 和 American PrecisionMachining、Medical Modeling 公司、美國先進制造產(chǎn)品開發(fā)和工程服務(wù)商
Laser Reproductions、拉美最大的 3D打印服務(wù)商 Robtec、仿真手術(shù)設(shè)備巨頭Simbionix公司、比利時的直接金屬 3D打印和制造服務(wù)供應(yīng)商 Layer Wise公司以及CAD/CAM軟件廠商 Cimatron公司.為加強在中國的業(yè)務(wù)開展，2015年 3D Systems收購中國無錫易維及其全資子公司，并創(chuàng)建 3D Systems中國.公司收入增速放緩，凈利潤轉(zhuǎn)正為負，出現(xiàn)虧損.2014年，公司實現(xiàn)營收6.54億美元，同比增長 27.3%，增速放緩；實現(xiàn)凈利潤 1164萬美元，同比降低 73.6%.2015 年上半年，公司營收同比增速進一步放緩至 10.7%，而凈利潤則為-2688萬美元，出現(xiàn)虧損.Laser Reproductions、拉美最大的 3D打印服務(wù)商 Robtec、仿真手術(shù)設(shè)備巨頭Simbionix公司、比利時的直接金屬 3D打印和制造服務(wù)供應(yīng)商 Layer Wise公司以及 CAD/CAM軟件廠商 Cimatron公司.為加強在中國的業(yè)務(wù)開展，2015年 3D Systems收購中國無錫易維及其全資子公司，并創(chuàng)建 3D Systems中國.公司收入增速放緩，凈利潤轉(zhuǎn)正為負，出現(xiàn)虧損.2014年，公司實現(xiàn)營收6.54億美元，同比增長 27.3%，增速放緩；實現(xiàn)凈利潤 1164萬美元，同比降低 73.6%.2015 年上半年，公司營收同比增速進一步放緩至 10.7%，而凈利潤則為-2688萬美元，出現(xiàn)虧損.
（2）SLA型 3D打印設(shè)備——3D Systems ProX950
3D Systems生產(chǎn)的 ProX 950屬生產(chǎn)級 3D打印機，相比之前的 3D打印機，其可以更快速的制造出精細的塑料零件，同時擺脫了注塑制造或 CNC 的設(shè)計限制。采用新的 PloyRay技術(shù)，其打印速度可以達到其他 3D打印機的 10倍。
具體性能如下：
（1）成型最大尺寸 1500×750×550mm，零件最大重量為 150kg。
（2）采用新的 PloyRay 技術(shù)，打印精度可達到或超過注塑成型的精度，
可與 CNC匹敵。
（3）速度可達到其他 3D打印機的 10倍，只需兩天即可制造出全尺寸儀
表盤。
（4）材料利用率高，所有未使用的材料均保留在系統(tǒng)內(nèi)。
（5）材料選擇廣泛，可滿足從類丙烯腈丁二烯苯乙烯的韌性到類聚碳酸
脂的透明度等一系列零件屬性。
4、SLA應(yīng)用
SLA由于具有加工速度快、成型精度高、表面質(zhì)量好，技術(shù)成熟等優(yōu)點，在概念設(shè)計、單件小批量精密鑄造、產(chǎn)品模型及模具等方面被廣泛應(yīng)用于航空、汽車、消費品、電器及醫(yī)療等領(lǐng)域。
就目前來看，光固化成型（SLA）技術(shù)未來將向高速化、節(jié)能環(huán)保、微型化方向發(fā)展.隨著加工精度的不斷提高，SLA將在生物、醫(yī)藥、微電子等方面得到更廣泛的應(yīng)用.
5、SLA打印材料
基于光固化成型技術(shù)（SLA）的 3D 打印機耗材一般為液態(tài)光敏樹脂，比如光敏環(huán)氧樹脂、光敏乙烯醚、光敏丙烯樹脂等。光敏樹脂是一類在紫外線照射下借助光敏劑的作用能發(fā)生聚合并交聯(lián)固化的樹脂，由光敏劑和樹脂組成。
目前，用于 SLA技術(shù)比較成熟的材料主要有以下四個系列：
①Ciba（瑞士）公司生產(chǎn)的 CibatoolSL系列。
②Dupont（美國）公司生產(chǎn)的 SOMOS系列。
③Zeneca（英國）公司生產(chǎn)的 Stereocol系列。
④RPC（瑞士）公司生產(chǎn)的 RPCure系列。
三、數(shù)字光處理技術(shù)（DLP）
1、DLP工作原理
DLP是 3D打印成型技術(shù)的一種，被稱為數(shù)字光處理快速成型技術(shù).DLP技術(shù)與 SLA有很多相似之處，其工作原理也是利用液態(tài)光敏聚合物在光照射下固化的特性.DLP技術(shù)使用一種較高分辨率的數(shù)字光處理器（DLP）來固化液態(tài)光聚合物，逐層對液態(tài)聚合物進行固化，如此循環(huán)往復(fù)，直到最終模型完成.DLP成型技術(shù)一般采用光敏樹脂作為打印材料.
DLP 和 SLA 同屬于光聚合成型，兩者最大的差別在于照射的光源：SLA采用激光點聚焦到液態(tài)光聚合物，而 DLP成型技術(shù)是先把影像信號經(jīng)過數(shù)字處理，然后再把光投影出來固化光聚合物.
2、DLP優(yōu)缺點
在成型時，SLA 一般是由點到線、再由線到面，而 DLP 則是一層一層地成型。因此，DLP成型的速度要比 SLA快。由于造價較高，基于 DLP技術(shù)的3D打印機價格要比 FDM機型高，甚至比 SLA機型高。
DLP技術(shù)的主要優(yōu)點：
（1）打印速度快，甚至比 SLA都快。
（2）打印精度高。
（3）打印分別率高，物體表面光滑。
DLP技術(shù)的主要缺點：
（1）機型造價高。
（2）DLP技術(shù)所用的液態(tài)樹脂材料較貴，并且容易造成材料浪費。
（3）DLP技術(shù)使用的液態(tài)樹脂材料具有一定的毒性，使用時需密閉。
3、主要廠商及設(shè)備情況
目前，生產(chǎn)研究 DLP 技術(shù)的企業(yè)較多，其中最具代表性的是德國的envision TEC.隨著 DLP技術(shù)的不斷成熟，我國多家企業(yè)也相繼推出自主研發(fā)的 DLP 3D打印機產(chǎn)品，如珠海西通、寧波智造科技等.（1）代表企業(yè)：envision TEC Envision Tec是去全球領(lǐng)先的數(shù)字光處理（DLP）技術(shù) 3D打印機制造商，成立于 2002年，總部位于德國.自 2002年以來，已有 6,000多臺 Envision Tec的系統(tǒng)在全球使用.另據(jù)全球知名 3D打印研究機構(gòu) Wohlers Associates統(tǒng)計，2014年，在工業(yè)級 3D打印機領(lǐng)域 Envision Tec市場份額為 10%，排名第三，僅次于 Stratasys和 3D Systems.DLP技術(shù)優(yōu)勢明顯、操作簡便，使得 Envision產(chǎn)品在很多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用.在助聽器市場，公司產(chǎn)品的全球市場占有率超過 60%；在珠寶行業(yè)，公司 perfactory系列產(chǎn)品的全球市場占有率超過 50%
在 3D 打印技術(shù)方面，envision TEC 除擁有 DLP 技術(shù)外，還相繼開發(fā)了3SP（Scan, Spin, and Selectively Photocure）技術(shù)和 3D-Bioplotter技術(shù).其中，3SP 技術(shù)在打印精度、速度以及逼真度方面占據(jù)優(yōu)勢；而 3D-Bioplotter技術(shù)則是公司最新開發(fā)的一種適用于生物打印和生物工程制造的 3D 打印技術(shù).
（2）DLP型 3D打印設(shè)備——MoonRay 3D打印機
隨著 DLP技術(shù)的不斷成熟，我國多家企業(yè)也相繼推出自主研發(fā)的 DLP 3D打印機產(chǎn)品，如智維股份、寧波智造科技等。下面以智維股份的 MoonRay 3D打印機為例。
MoonRay 3D打印機具體性能如下：
（1）成型空間 127×81×220mm。
（2）x、y軸的精度為 0.10mm，z軸的精度為 0.02mm。
（3）打印速度：每小時 25.0mm。
4、DLP應(yīng)用
DLP技術(shù)具有打印速度快、成型精度高、打印物體表面光滑等優(yōu)點，同時，具有機型造價高、打印成本貴的缺點，因此主要被應(yīng)用于對精度和表面光潔度要求高但對成本相對不敏感的領(lǐng)域，如珠寶首飾、生物醫(yī)療、文化創(chuàng)意、航空航天、建筑工程、高端制造。
5、DLP打印材料
基于數(shù)字化光處理技術(shù)（DLP）的 3D打印機耗材與 SLA類似，一般也為液態(tài)光敏樹脂.光敏樹脂是一類在紫外線照射下借助光敏劑的作用能發(fā)生聚合并交聯(lián)固化的樹脂，由光敏劑和樹脂組成.
四、聚合物噴射（PolyJet，PJ）
1、PolyJet工作原理
聚合物噴射（PolyJet）技術(shù)是由以色列 Objet公司在 2000年初推出的專利技術(shù)。PolyJet技術(shù)是目前 3D打印技術(shù)中最為先進的技術(shù)之一，其成型原理與 3DP相似，只是噴射材料不是粘合劑而是聚合物。
上圖為 PolyJet 聚合物噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu).其成型原理也是光敏樹脂在紫外光照射下固化.具體打印過程是：①噴頭沿 X/Y軸方向運動，光敏樹脂噴射在工作臺上，同時 UV紫外光燈沿著噴頭運動方向發(fā)射紫外光對工作臺上的光敏樹脂進行固化，完成一層打印；②之后工作臺沿 Z軸下降一個層厚，裝置重復(fù)上述過程，完成下一層的打印；③重復(fù)前述過程，直至工件打印完成.④去除支撐結(jié)構(gòu).
2、PolyJet優(yōu)缺點
聚合物噴射技術(shù)在打印過程中需要.PolyJet 技術(shù)是一種強大的增材制造制造方法，能夠制作出光滑、精準的原型、部件和工具.可達 16μm的層分辨率和高達 0.1mm 的精度使其能夠使用范圍極廣的材料制作出薄壁和復(fù)雜的幾何形狀.
（1）打印質(zhì)量、精度高。高達 16μm 的層分辨率和 0.1mm 的精度，可確保獲得光滑、精準部件和模型。
（2）清潔，適合于辦公室環(huán)境。PolyJet技術(shù)采用非接觸樹脂載入/卸載，支撐材料清除和噴頭更換都很容易。
（3）打印速度快。得益于全寬度上的高速光柵構(gòu)建，可實現(xiàn)快速的流程，可同時構(gòu)建多個項目，并且無需二次固化。
（4）用途廣。由于打印材料品種多樣，可適用于不同幾何形狀、機械性能及顏色的部件。此外，所有類型的模型均使用相同的支持材料，因此可快速便捷地變換材料。
PolyJet 技術(shù)的主要缺點：
（1）需要支撐結(jié)構(gòu)。
（2）耗材成本相對較高。盡管與 SLA一樣均使用光敏樹脂作為耗材，但價格比 SLA的高。
3）成型件強度較低。由于材料是樹脂，成型后的工件強度、耐久性都不是太高。
3、主要廠商及設(shè)備情況
（1）代表企業(yè)：Stratasys
Stratasys 公司（納斯達克代碼：SSYS）是一家全球領(lǐng)先的 3D 打印和增材制造方案提供商，公司是由原 Stratasys Inc和以色列 Objet公司于 2012年合并而成，合并后的公司沿用 Stratasys的名稱，市場份額約為 54.7%（2014年末）.SSYS現(xiàn)有員工 2800多人，總部分別設(shè)在美國明尼蘇達州 Minneapolis和以色列 Rehovot.Stratasys Inc的創(chuàng)始人 Scott Crump是 FDM（熔融沉積成型）技術(shù)的發(fā)明者.
SSYS 在全球擁有 600 多項增材制造專利，主要的專利技術(shù)包括 FDM、Polyjet和 WDM（蠟沉積成型）.Stratasys Inc靠 FDM技術(shù)起家，擁有 FDM專利和相應(yīng)產(chǎn)品.通過與 Objet合并，引入其 Polyjet相關(guān)技術(shù)，充實了工業(yè)級產(chǎn)品線.2013年 6月，SSYS收購了主打桌面級 3D打印市場的廠商 MakerBot，進一步擴充了桌面級產(chǎn)品線.通過并購，Stratasys鞏固了自身的行業(yè)地位，與另一行業(yè)巨頭 3D Systems（納斯達克代碼：DDD）分庭抗禮.
裝機量是考量 3D打印行業(yè)公司的一個重要標準。2004至 2012（合并前），Stratasys Inc和Objet的裝機量都經(jīng)歷了快速增長，CAGR分別為 29%和 47%。
截至 2015年一季度，旗下所有品牌累計售出 12.9萬臺打印機，在行業(yè)內(nèi)排名第一.由于 3D 打印機的使用過程中需要用到耗材，而耗材的利潤率高于 3D打印硬件.因此裝機量是 SSYS的一大優(yōu)勢，相比裝機量低的公司，SSYS未來業(yè)績增長更有保障.
2014年，SSYS收入 7.5億美元，凈利潤-1.2億美元.2015第一季度虧損達 2.2 億美元，盈利狀況不容樂觀.其中一個重要的原因是 2013 年收購的MakerBot 增長遠不及預(yù)期，截至目前已累計造成 3 億美元的資產(chǎn)減值，約為當初收購價的 73%.SSYS目前市值 14.7億美元，較 2014年 9月的歷史最高已縮水 78.3%.截至 8月 14日，公司賣空股數(shù)占流通股數(shù)比例為 25.7%，較2014年 9月底的 10.8%大幅提高，一定程度上反映了投資者情緒的變化.
（2）PolyJet型 3D打印設(shè)備——Objet 1000 Plus工業(yè)級 3D打印機
Objet 1000 Plus是目前世界上最大型的多材料 3D打印機，配備從全比例原型到精密小型零件的全封裝托盤。
Objet 1000 Plus具體性更如下：
（1）高輸出量，低成本.Objet 1000 Plus配備 1000 x 800 x 500 mm的超大構(gòu)建托盤，可 1:1 打印，簡化生產(chǎn)流程.同時，該打印機直接根據(jù) CAD數(shù)據(jù)制造多材料零件，大部分時間都在無人值守的情況下運行.此外，與之前的系統(tǒng)相比，它的打印速度提高了 40%，較其他 PolyJet系統(tǒng)其單件打印成本最低.
（2）可多材料打印，最大程度減少后期處理需求.Objet 1000 Plus單次最多可打印 14 種材料，進而避免了剛性材料難以鉆削和裝配的問題.同時，打印出的工件無需進行上漆、拋光或涂橡膠等處理，支撐材料可輕松處理.
4、PolyJet應(yīng)用
PolyJet 3D 打印技術(shù)具有快速加工和原型制造的諸多優(yōu)勢，甚至能快速、高精度地生成具有卓越的精致細節(jié)、表面平滑的最終用途零件.基于諸多優(yōu)勢，PolyJet 技術(shù)應(yīng)用廣泛，在航空航天、汽車、建筑、軍工、商業(yè)品、消費品、醫(yī)療等行業(yè)具有很好的應(yīng)用前景.PolyJet 3D 打印技術(shù)具有快速加工和原型制造的諸多優(yōu)勢，甚至能快速、高精度地生成具有卓越的精致細節(jié)、表面平滑的最終用途零件.基于諸多優(yōu)勢，PolyJet 技術(shù)應(yīng)用廣泛，在航空航天、汽車、建筑、軍工、商業(yè)品、消費品、醫(yī)療等行業(yè)具有很好的應(yīng)用前景.
PolyJet 3D 打印技術(shù)使用的光敏聚合物多達數(shù)百種。從橡膠到剛性材料，從透明材料到不透明材料，從無色材料到彩色材料，從標準等級材料到生物相容性材料，以及用于在牙科和醫(yī)學行業(yè)進行 3D打印的專用光敏樹脂。
五、結(jié)論與展望
三種光聚合成型類 3D打印技術(shù)基本原理都是利用液態(tài)光敏聚合物（樹脂）在光照射下固化的特性，只是使用的光源不同。其中，SLA使用的光源為紫外激光束，DLP使用的光源為數(shù)字光處理器，PolyJet 使用的光源為紫外光。此外，三種技術(shù)使用的耗材均為光敏聚合物（樹脂）。
三種技術(shù)雖然原理相近，但由于光源以及具體工藝的差異，導(dǎo)致在打印速
度、精度、光潔度等方面各有優(yōu)劣，在應(yīng)用方面也是各有側(cè)重。
六風險提示
1、3D 打印技術(shù)發(fā)展不達預(yù)期；2、出現(xiàn)更先進的生產(chǎn)技術(shù)。
免責聲明
丁思德，張迪，在此聲明，本人具有中國證券業(yè)協(xié)會授予的證券投資咨詢執(zhí)業(yè)資格并注冊為證券分析師，以勤勉的職業(yè)態(tài)度，獨立、客觀地出具本報告。本報告清晰準確地反映了本人的研究觀點。本人不曾因，不因，也將不會因本報告中的具體推薦意見或觀點而直接或間接收到任何形式的補償?shù)取ＨA融證券股份有限公司（已具備中國證監(jiān)會批復(fù)的證券投資咨詢業(yè)務(wù)資格）已在知曉范圍內(nèi)按照相關(guān)法律規(guī)定履行披露義務(wù)。華融證券股份有限公司（以下簡稱本公司）的資產(chǎn)管理和證券自營部門以及其他投資業(yè)務(wù)部門可能獨立做出與本報告中的意見和建議不一致的投資決策。本報告僅提供給本公司客戶有償使用。本公司不會因接收人收到本報告而視其為客戶。本公司會授權(quán)相關(guān)媒體刊登研究報告，但相關(guān)媒體客戶并不視為本公司客戶。本報告版權(quán)歸本公司所有。未獲得本公司書面授權(quán)，任何人不得對本報告進行任何形式的發(fā)布、復(fù)制、傳播，不得以任何形式侵害該報告版權(quán)及所有相關(guān)權(quán)利。本報告中的信息、建議等均僅供本公司客戶參考之用，不構(gòu)成所述證券買賣的出價或征價。本報告并未考慮到客戶的具體投資目的、財務(wù)狀況以及特定需求，在任何時候均不構(gòu)成對任何人的個人推薦。客戶應(yīng)當對本報告中的信息和意見進行獨立評估，并應(yīng)同時考量各自的投資目的、財務(wù)狀況和特定需求，必要時可就研究報告相關(guān)問題咨詢本公司的投資顧問。本公司市場研究部及其分析師認為本報告所載資料來源可靠，但本公司對這些信息的準確性和完整性均不作任何保證，也不承擔任何投資者因使用本報告而產(chǎn)生的任何責任。本公司及其關(guān)聯(lián)方可能會持有報告中提到的公司所發(fā)行的證券并進行交易，還可能為這些公司提供投資銀行服務(wù)或其他服務(wù)，敬請投資者注意可能存在的利益沖突及由此造成的對本報告客觀性的影響。
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華融證券 3D 打印研究團隊
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