3D打印：打出个未来

3D打印的学术解释
3D 打印技术是指由计算机辅助设计模型（CAD）直接驱动的，运用金属、塑料、陶瓷、树脂、蜡、纸、砂等材料，在快速成形设备里分层制造任何复杂形状的物理实体的技术。

通俗解释：
就是先在电脑里面设计好三维模型，然后通过3D打印设备分层堆积，最后变成一个三维的实物。

几个主流的3D打印技术介绍
FDM：最早的3D打印技术
该成型设备采用成卷的塑料丝或金属丝作为材料，是唯一使用工业级热塑材料作为成型材料的积层制造方法，简单来说，这种方式就是将材料熔化后沿着一定方向移动，等他硬化后把用来支撑的东西拿出来就行了（想象一下做饼干，要有个模具），它打印出的物件可以被用于制造概念模型、功能模型，甚至直接制造零部件和生产工具。而且他易于装配、无公害，可在办公室环境下进行等特点，所以这种工艺发展极为迅速，目前FDM在全球已安装快速成形系统中的份额大约为30%。

激光烧结
就是说用激光来选择性的熔化一些打印材料，然后那些没被熔化的材料就成了生成物的支撑并帮他们成型。激光烧结技术主要包括2种类型：一种是SLS技术，主要采用金属和聚合物为打印材料，具体包括尼龙、刚性玻璃纤维、铝粉等混合材料，3DSystems公司的sPro系列3D打印机就是采取SLS技术；另一种是直接金属激光烧结（DMLS）技术，已经实现可打印几乎任何金属合金，具有代表性的设备是德国EOS公司的直接金属激光烧结设备。

SLA
主要实现途径是用于生产固件部件的光固化成型技术。就是用光敏聚合物为材料，用紫外线光固化，打印出的物件已经是完全凝固的模型，无需后固化。而用来支撑的凝胶体通过手剥和水洗除去。SLA 技术最早由美国3D Systems公司成功实现商业化，具有成型过程自动化程度高、制作原型表面质量好、尺寸精度高以及能够实现比较精细的成型尺寸等特点，缺点是对液态光敏聚合物进行操作的精密设备，对工作环境要求苛刻，同时，成型件多为树脂类，强度、刚度和耐热性有限，不利于长期保存。

DLP
就是将机器上的紫外光（白光灯），照出一个截面的图像，把液态的光敏树脂固化。该技术成型精度高，在材料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。它的应用非常广泛，该技术最早是由德州仪器开发的，它至今仍然是此项技术的主要供应商。

3DP
是一种基于微喷射原理，按一定路径逐层打印堆积成形的打印技术，他需要在一个成形室工作台上完成，就好像盖房子一样，打完一层下移一层，而且3DP设备价格便宜、运行和维护成本低的优势，操作简单、成形速度快、制件精度高、成形过程无污染，适合办公室环境使用等优点。

国内外发展现状：
国外：

• 在欧美3D打印技术已经广泛应用。根据Wohlers研究机构显示，2013 年全球3D打印市场规模约40亿美元，相比2012年几乎翻了一番。其大体分布概况是欧洲约10亿美元，美国约15亿美元。
  

• 就企业实力来看，目前欧美较具规模的3D 打印企业的年销售收入一般都在10亿元人民币左右
  

• 目前限制金属材料发展的主要的问题是其成形制造效率不高，每个小时大约只有100-3000克。
  
  

国内：

• 从2012年设备数量上看，美国目前各种3D打印设备的数量占全世界40%，而中国只有8%左右。
  

• 国内目前仍没有一家企业收入过亿，甚至超过5000万元的企业都寥寥无几。
  

• 在技术上存在瓶颈。主要体现在材料的种类和性能受限制，特别是使用金属材料制造还存在问题。同时成形的效率需要进一步提高，在工艺的尺寸、精度和稳定性上迫切需要加强。
  

• 缺乏龙头企业、核心技术、成熟的商业模式，以及市场广泛应用和政策资金扶持。激光器、软件、材料等核心技术还依赖进口。
  

  
  

3D打印的市场空间
根据2013版的Wohlers 显示，2013年全球3D打印市场规模约40亿美元，该机构预计2017年则将进一步上升至50亿美元，并且此后整个市场将维持近20%增长率。预计至2021年，3D打印市场规模将达到近110亿美元。

世界3D打印技术产业联盟秘书长、中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军表示：现在还是3D打印技术的起步阶段、产业化的初级阶段。未来3-5年将是3D打印技术最为关键的发展机遇期，如果推进顺利，2014年同比翻一番没有大问题，而2015年则有望达到80-100亿，到2016年产值将达百亿元人民币。

3D打印的主流应用领域：
航天、军工领域

• “轻量化”和“高强度”一直是这俩领域设备制造和研发的主要目标。3D打印技术所制造出来的零件能够很好的迎合这两个要求；

• 而且他们所需要的零部件都是一些需要单件定制的小部件，如果运用传统工艺制作则会有制作周期过长且成本过高的问题。而3D打印技术低成本快速成型的特点则能很好地弥补这一问题；

• 传统技术在生产零件过程中会造成许多不必要的损耗，对于复杂产品，夸张的时候原材料利用率仅有不到10%。而3D打印所特有的增材制造技术则能很好的利用原材料，利用率高达90%。
  
  

医疗领域

• 利用3D打印能够完美地复制人体结构构造，贴合人体工学，大部分应用都集中在假肢制造、牙齿矫正与修复等方面。

• 发展到日后的大市场是器官移植这块，因为符合要求的器官捐献数量不足，以及术后可能产生的严重排斥性问题，传统医疗手段已然无法满足现在需要器官移植病患的要求。
  

3D打印的产业链
当前3D打印领域主要业务包括：设备制造、打印材料和打印服务。目前3D打印成本较高，主要由于设备成本和材料成本处于较高水平。以金属3D打印为例，在总的成本构成中，设备成本占到总制造成本的约3/4，耗材成本以及后期处理成本分别占比为11%和7%。


A股3D打印现状：

• 分布最多的还是在中游打印设备及零部件投资项目。
  

• 近年来的项目投资，投资额大多在几千万级水平，过亿的投资很少出现，可见目前项目规模均较小。
  

• 2013年盈利的项目仅有银邦股份和江南嘉捷两家企业，利润分别为69万元和3万元。