解析中國3D打印產(chǎn)業(yè)金額及國內(nèi)代表性發(fā)展趨勢(2)
3D打印行業(yè)
設(shè)備方面,最終生產(chǎn)零件,是3D打印的未來。近期的IDTechEx報告中提到2016金屬打印機銷售增長48%,材料銷售增長32%。該報告涵蓋了選擇性激光熔化(SLM),電子束熔煉(EBM)、送粉、金屬+粘結(jié)劑,焊接和一些新興的技術(shù)。材料范圍廣:鋁合金、鈷合金、鎳合金、鋼、鎳鈦合金、鈦合金、金、鉑、鈀、銀、銅、青銅,和鎢。由于對航空航天和醫(yī)療應(yīng)用的高度重視,金屬增材制造,由于航空航天行業(yè)的大量使用,鈦合金占有31%的市場份額,同時,航空航天行業(yè)也大量投資于鈷、鎳和鋁合金.。
針對與SLM和EBM,根據(jù)Absolute Reports,預(yù)測到2021年的增長率保持在26.86%的年平均水平,另外根據(jù)Absolute Reports,歐洲金屬市場的速度高于全球水平,從2011年到2016年保持了54.92%的高增長水平。
金屬粉末是金屬增材制造的一大制約因素,根據(jù)Wholers與VDW報告,金屬增材制造市場份額大約只占所有增材制造的10%左右,然而這一比例有望在2023年達到51%左右。而目前大多數(shù)領(lǐng)先的金屬粉末制造商都在開發(fā)用于增材制造的金屬粉末,雖然粉末還是供不應(yīng)求,但這一現(xiàn)象有望很快發(fā)生改變。
材料方面,我國根據(jù)《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃(2015-2016年)》的引導(dǎo),在依托高校、科研機構(gòu)開展增材制造專用材料特性研究與設(shè)計。根據(jù)BCC Research的研究報告,光敏樹脂材料占據(jù)了2015年59.8%的打印材料市場,當(dāng)然,隨著金屬材料市場的快速增長,光敏樹脂材料預(yù)計將在2021年變?yōu)?7%的市場份額。占據(jù)25%至26%的市場份額的是熱塑性塑料。
小編認(rèn)為當(dāng)前增材制造領(lǐng)域,我國在從事更多的基礎(chǔ)與應(yīng)用層面建設(shè),歐洲在進行前沿領(lǐng)域的探索,美國試圖通過其最擅長的數(shù)據(jù)分析與軟件能力打造共性的體系。當(dāng)然,這其中還有很多共同的工作是各個國家都在積極布局。包括高溫合金這一必須的戰(zhàn)略領(lǐng)域,國內(nèi)四川天塬增材制造,中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所,南京航空航天大學(xué),西安鉑力特, 江西理工大學(xué),廣東華科新材料研究院,中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院,湖南頂立科技, 航星利華(北京)科技, 中國航空工業(yè)集團公司北京航空材料研究院等。
在難加工材料方面,西安鉑力特獲得了鎢材料及銅材料加工的突破工藝。鉑力特通過大量的試驗,研制出專門針對難熔金屬和高導(dǎo)熱、高反射金屬的3D打印設(shè)備BLT-S300T,成功制備出銅材料零件——銅合金尾噴管。
塑料領(lǐng)域即將上演技術(shù)與創(chuàng)新的全新PK,除了設(shè)備端惠普與Carbon頻頻發(fā)力,從材料端發(fā)力將為設(shè)備應(yīng)用打開全新的市場機會,這里面既有大的材料公司包括GKN、美鋁、贏創(chuàng)、巴斯夫、Solvay在這一領(lǐng)域發(fā)力,又不乏新型的創(chuàng)業(yè)型技術(shù)以其獨特的創(chuàng)新而存在,具體情況請參考3D科學(xué)谷發(fā)布的<塑料3D打印及上游市場深度研究>
在基礎(chǔ)性的材料建設(shè)的基礎(chǔ),編程材料成為下一個搶占的戰(zhàn)略制高點。超材料是指材料的設(shè)計表現(xiàn)出不同尋常的特性,是具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料。 迄今發(fā)展出的“超材料”包括:”左手材料”、”光子晶體”、”超磁性材料”等。
超材料領(lǐng)域,我國東南大學(xué),中國人民解放軍空軍工程大學(xué),西安交通大學(xué),北京交通大學(xué)等多有研究。隨著哈佛大學(xué)通過軟件來解決基礎(chǔ)建模問題,小編認(rèn)為超材料或借助3D打印“滲入”特殊材料領(lǐng)域,使得超材料成為尋?梢姷牟牧。
應(yīng)用引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展
應(yīng)用方面,麥肯錫曾經(jīng)預(yù)測,3D打印在應(yīng)用端市場的影響力是深遠(yuǎn)的,預(yù)計到2025年,3D打印對經(jīng)濟的直接影響是5.5千億美金的規(guī)模,這其中包括消費類應(yīng)用、模具與夾具、醫(yī)療植入物及牙科產(chǎn)品、航空航天零件、汽車及其他工業(yè)領(lǐng)域。所以說,應(yīng)用是3D打印技術(shù)的最大的市場領(lǐng)域。
航空航天:3D打印在航空領(lǐng)域越來越彰顯重要性,那么在航天領(lǐng)域,3D打印技術(shù)已然成為“頂梁柱”。
NASA認(rèn)為3D打印在制造液態(tài)氫火箭發(fā)動機方面頗具潛力,NASA的AMDE-Additive Manufacturing Demonstrator Engine增材制造驗證機項目在3年內(nèi),團隊通過增材制造出100多個零件,并設(shè)計了一個可以通過3D打印來完成的發(fā)動機原型。而通過3D打印,零件的數(shù)量可以減少80%,并且僅僅需要30處焊接。
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