分享

兴汇利众筹:3D打印九大趋势预测

 昵称41063396 2017-06-09

20世纪80年代后期,3D打印机的横空出世,开启了增材制造新时代。

近年来,借着新一轮科技革命和产业变革的东风,3D打印步入快速发展期。世界各国纷纷将其作为未来产业发展新的增长点加以培育。我国的3D打印技术与世界先进水平基本同步,但产业化仍处于起步阶段。

未来,3D打印将朝着速度更快、精度更高、性能更优、质量更可靠的方向发展,成为一股强大的科技力量。

趋势一:桌面级市场一片火热,掘金工业级正当时

近几年,桌面3D打印机销量呈现大幅增长,而工业级3D打印机则略显惨淡。根据大数据公司CONTEXT的数据,2015年全球桌面3D打印机销量增长了33%,工业级3D打印机则下降了9%;2016年上半年全球桌面3D打印机同比增加15%,工业级3D打印机却减少15%。桌面3D打印机门槛低、设计简单,是企业进军3D打印领域的较好入口。

但经过多年的发展,桌面级市场竞争已近“白热化”,加之利润小、精度低、实用性不佳,天花板效应明显。桌面级市场的细分市场有待开发。而工业级市场契合了智能制造的理念,可广泛运用于汽车、航空航天、机械工业、医疗等市场需求大、发展潜力大的领域,随着技术的逐渐成熟和成本的不断降低,将会爆发出难以想象的巨大能量。

2015年底,行业3D打印巨头转向更赚钱的专业级和工业级市场;2016年初,国内3D打印技术大咖也宣布全面进军工业级3D打印领域。

趋势二:金属3D打印领域快速发展,应用端空间渐打开

金属3D打印被称为“3D打印王冠上的明珠”,是门槛最高、前景最好、最前沿的技术之一。

据兴汇利众筹了解到的数据显示,2016年上半年同比增长17%,可以说是工业级3D打印领域逆势上涨的一朵“奇葩”。在汽车制造、航空航天等高精尖领域,有些零部件形状复杂、价格昂贵,传统铸造锻造工艺生产不出来或损耗较大,而金属3D打印则能快速制造出满足要求、重量较轻的产品。

2016年9月,随着国外3D打印巨头们纷纷加快布局3D打印航空发动机零部件业务,金属3D打印领域得以蓬勃发展,应用端市场需求不断。此外,医疗器械、核电、造船等领域对金属3D打印的需求也十分旺盛,应用端市场正逐渐打开。

趋势三:3D打印“增”“减”制造长期共存

3D打印采用增材制造技术,是对以“减材制造”、“等材制造”为基础的传统制造业的创新与挑战,但并不是非此即彼的关系,而是并存互补的关系。

从历史看,传统制造业经过了几千年的积累和发展,技术、工艺、材料等已经非常成熟,而3D打印则是一个新生事物,只有30多年的发展历程,在速度、精度、强度等方面还有诸多限制。从现状看,当前3D打印市场份额十分有限,专业咨询机构Wohlers Associates发布的数据显示,2015年全球3D打印市场规模为51.65亿美元,至2020年将达到212亿美元,而这与数十万亿美元的制造业市场相比,还微乎其微。

相比传统制造,3D打印研发周期更短、用料更省,在小批量、个性化定制等方面优势明显,但在大规模生产方面存在着许多不足之处。增材制造虽然不能完全替代减材制造、等材制造,但作为传统制造技术的有益补充,3D打印将极大地推动制造业的转型升级。

趋势四:产品生产方式加速变革,“整”“分”制造携手共进

3D打印是工业4.0时代最具发展前景的先进制造技术之一,它从两个方面改变了产品的生产方式:

一方面,传统制造业以“全球采购、分工协作”为主要特征,产品的不同部件往往在不同的地方进行生产,再运到同一地方进行组装。而3D打印则是“整体制造、一次成型”,省去了物流环节,节约了时间和成本。

另一方面,传统制造业以生产线为核心、以工厂为主要载体,生产设备高度集中。而3D打印则体现了以大数据、云计算、物联网、移动互联网为代表的新一代信息技术与制造业的融合,生产设备分散在各地,实现了分布式制造,从而省去了仓储环节。

“整体制造”和“分布式制造”在字义上看似矛盾,在3D打印技术上则实现了统一,前者强调生产过程,后者强调生产行为,共同推动着产品生产方式的变革。

趋势五:成型尺寸向两边延伸,“大”“小”产品颠覆想象

随着3D打印应用领域的扩展,产品成型尺寸正走向两个极端:

一方面往“大”处跨,从小饰品、鞋子、家具到建筑,尺寸不断被刷新,特别是汽车制造、航空航天等领域对大尺寸精密构件的需求较大。

另一方面向“小”处走,可达到微米纳米水平,在强度硬度不变的情况下,大大减轻产品的体积和重量。未来,3D打印的成型尺寸将不断延伸,突破你的想象。

趋势六:材料瓶颈待攻克

3D打印材料是3D打印技术发展不可或缺的物质基础,也是当前制约3D打印产业化的关键因素。近年来,随着3D打印需求的增加,3D打印材料种类得到了迅速拓展,主要包括高分子材料、金属材料、无机非金属材料等三大类。但与传统材料相比,3D打印材料种类依然偏少。

以金属3D打印为例,可用材料仅有不锈钢、钛合金、铝合金等为数不多的几种。另外,3D打印对材料的形态也有着严格的要求,一般为粉末状、丝状、液体状等,相比普通材料价格比较昂贵,根本无法满足个人与工业化生产的需要。足够多“买得起”的材料才能为技术的发展提供足够多的选择空间、为应用的扩展提供足够多的想象空间。

未来,3D打印材料将成为研究开发的焦点、资本涌入的风口,材料种类、形态将得到进一步拓展,价格下降可期,精度、强度、稳定性、安全性也更加有保障。

趋势七:3D闯进医疗界,治疗更精准

3D打印的“个性化定制”与医疗行业的“对症下药”有着天然的契合性,二者的结合主要体现在四个方面:

一是术前演练,利用3D打印技术还原出病患部位模型,让医生更直观地了解病理结构,增加了手术的成功率;

二是医疗器械,包括助听器、护具、假肢等外部设备以及关节、软骨、支架等内植物;

三是“量身”制药,根据患者的生理特点、具体需要调配药物,提高了药物的有效性;

四是生物打印,用人造血管、心脏、神经、皮肤等来修复、替代和重建病损组织和器官。

尽管3D打印在医疗领域的应用还面临着材料、成本、精度、标准等制约,市场规模也较小,但考虑到医疗领域巨大的需求潜力与极小的需求弹性,3D打印在医疗领域的应用将不断扩展,在实施更为精准的诊疗方案、提供更为充足的移植器官等方面大显身手。

趋势八:混合打印创造更多可能,功能材质色彩也“混搭”

随着3D打印技术的发展,人们对3D打印机的期望越来越高,早已不满足于单一功能、单一材质、单一色彩等。

未来,3D打印机可实现3D打印技术与传统数控机床技术(或不同3D打印技术)的自由切换,实用性将变得更强;3D打印机的“口粮”更加丰富,金属、塑料、橡胶等多种材料(或不同属性的材料)的混合使用,将加工出结构更为复杂的产品;打印出的产品也会五彩缤纷。

趋势九:我国3D打印起步早发展慢,产学研协同是突破口

据兴汇利众筹了解到,我国3D打印的研究起步于20世纪90年代,发端于高校,主要有清华大学、西安交大、北航、华中科技大学以及西北工业大学等骨干科研力量,论文和申请专利的数量处于世界第二位。

2016年10月又成立了中国增材制造产业联盟,国家增材制造创新中心建设方案也通过了专家论证。随着我国科技体制机制改革的不断推进,走产学研协同之路,形成长效合作机制,成为我国推进3D打印产业化的现实选择。

随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多