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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(wú)比的鞋子？你需要一頓精美的晚餐？只管打印出來(lái)就行了” 《3D打印：從想象到現(xiàn)實(shí)》書(shū)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(shū)名所述，那些已經(jīng)離我們的生活越來(lái)越近，3D打印早已不是個(gè)別研究與愛(ài)好者的專利。亞洲首富李嘉誠(chéng)近期斥資1000萬(wàn)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(lái)，或許我們?nèi)粘Ｒ率匙⌒幸约吧钪械姆椒矫婷娑茧x不開(kāi)3D技術(shù)打印技術(shù)，就像我們現(xiàn)在離不開(kāi)手機(jī)一樣，很不可思議，但未來(lái)就是這樣。
當(dāng)然除了現(xiàn)在隨處可見(jiàn)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)?！?D打印：從想象到現(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(jiàn)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(lái)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(lè)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(lái)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。”3D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(jiàn)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(guò)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(jiàn)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(kāi)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(lái)無(wú)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(guò)去他們會(huì)受到很多來(lái)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(méi)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(shuō)。2013年GE航空的銷售額為220億美元，其中32%來(lái)自于民用發(fā)動(dòng)機(jī)，18%來(lái)自于軍用發(fā)動(dòng)機(jī)，37%來(lái)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(shuō)明了3D打印技術(shù)給公司帶來(lái)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(lái)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(wàn)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(kāi)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(jiàn)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)?！?D打印：從想象到現(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(jiàn)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(lái)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(lè)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(lái)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。”3D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(jiàn)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(guò)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(jiàn)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(kāi)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(lái)無(wú)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(guò)去他們會(huì)受到很多來(lái)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(méi)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(shuō)。2013年GE航空的銷售額為220億美元，其中32%來(lái)自于民用發(fā)動(dòng)機(jī)，18%來(lái)自于軍用發(fā)動(dòng)機(jī)，37%來(lái)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(shuō)明了3D打印技術(shù)給公司帶來(lái)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(lái)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(wàn)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(kāi)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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