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3D打印研究产业市场规模及集群态势分析

来源:网络整理 编辑:中国3D打印网 时间:2017-12-14

  3D 打印技术起源于上世纪后期,我国第一台工业级3D 打印设备是在九十年代初被研发出来,当时叫做快速成型机。3D 打印与传统的对材料进行切削方式不同,采用的是增材制造技术,具有快速成形、快速制造的特点,在工业生产,尤其是非标准零部件的生产方面具有极大优势。目前,3D打印行业正处于导入期之末、成长期之初的阶段,拥有极大发展潜力。无论在全球范围内还是我国市场内,3D打印的行业规模都呈现快速上涨态势。

  3D打印是一种更便于大众理解的通俗称谓,在工业专业术语中,3D打印被称为“增材制造技术”——它与传统“减材制造”相对应。3D打印技术大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、庞大的机床及众多的人力,即可生成任何形状的零件,使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。

  跟传统技术相比,在缩短研发周期和成本等诸多方面,3D打印具有天然优势。从加工原理看,传统机械制造是基于削、钻、铣、磨、铸和锻等减材制造基本工艺的组合;而3D打印技术是一体成型技术,主要采用“分层制造、逐层叠加”流程。从应用领域看,传统的机加工制造就适用于大规模、需要量产的部件,并广泛应用在几乎所有领域;目前3D打印适于小批量、造型复杂的非功能性零部件,大多在汽车、航天等领域内用于制造样件和模具等。从使用材料看,传统机加工可以使用几乎任何材料;3D打印技术目前使用的材料多为塑料、光敏树脂和金属粉末等材料,受制较多。3D打印技术优点在于材料利用率超过95%以上,几乎不产生废料,且适用于复杂结构体等。

  在原材料、应用领域等方面,3D打印技术也显示出自己颠覆性的优势:

  (1)时间及原材料优势。3D打印已经成为一种潮流,并开始广泛应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等,可以在数小时内完成一个模具的打印,节约了很多产品到市场的开发时间。这种打印机比常规建筑方法要快四倍,而且所使用的原料也只有原来的三分之一到二分之一,更重要的是几乎不会产生任何废弃物。

  (2)类型多样化。3D打印机可以用各种原料打印三维模型,使用3D辅助设计软件。3D打印机的应用对象可以是任何行业,只要这些行业需要模型和原型。

  (3)强大的连接功能。在飞机、核电和火电等行业所使用的重型机械、高端精密机械装备上,传统的焊接和零部件加固的方法使得部件之间的连接并不牢固,但是使用3D打印技术,出来的产品是自然无缝连接,结构之间的稳固性和连接强度要远远高于传统方法。

  中国在3D打印领域方面已经颇具实力,某些技术甚至领先全球。但由于工艺复杂,打印机购置成本高昂,打印需求不稳定等,增材制造客户往往需要企业提供定制化的下游配套服务。国内尚无工艺全面、支持各种材料的增材制造服务平台,平台规模普遍偏小,服务人群相对局限。构建可以与需求企业外部个性化定制系统对接的综合性服务平台,能大大提高个性化定制的响应速度,降低成本,增强增材制造性材料、新工艺和新装备与应用市场的深入结合,相互促进发展。

  可见,3D打印服务行业的健康发展决定了3D打印技术产业化的步伐,前者是后者的关键所在。本报告通过对3D打印产业全景式的剖析,对3D打印服务行业环境的详细剖析,对国内外3D打印服务行业发展的现状和趋势整理,以及对3D打印服务行业的未来展望,力求从3D打印服务行业视角阐释3D打印技术如何真正实现工业化应用,并且在可期的未来,通过分布式制造重塑制造业生产范式。

  2. 3D打印服务行业大环境:正在迅速腾飞的3D打印产业

  2.1 产业发展现状及趋势:未来五年迎接千亿级市场空间

  3D打印服务行业隶属3D打印产业的中下游。目前,3D打印产业即将进入快速发展阶段,随着产业化模式思路的进一步清晰,市场潜力将迅速兑现为可观市场规模。截止2016年,全球3D打印产业规模在60亿美元左右,预计2020年将达到247亿美元,行业总规模具备超过一千五百亿人民币的市场空间。

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