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工业级3D打印未来将何去何从?

发表时间:2021-04-07 11:18:04

  作为快速成型技术的一种,3D打印近几年来热度不减,越来越多的企业、研究院所,甚至普通行业都将触角伸向3D打印。有数据显示,2009-2014年,全球3D打印市场以年均30.1%的复合增速增长,2012年全球3D打印设备市场规模为22.04亿美元,2017年预计达到50亿美元,2028年将超过百亿美元。

  巨大的市场缺口、广阔的发展前景,3D打印这块沃土吸引了众多专家学者和企业去探索、挖掘。

  经过20多年的发展,3D打印已先后进入了航天航空、建筑、医疗、房屋建筑等领域,未来其应用范围还会更加广阔,如今工业级3D打印正在显示其神奇之处。
                     工业级3D打印未来将何去何从?

  工业级3D打印市场缺口巨大

  不同于桌面3D打印机,工业级3D打印机体积大、精度高、使用的材料和技术也有所不同,主要包括SLA和SLS等。世界3D打印技术产业联盟首席执行官罗军曾表示中国国内现在90%的3D打印企业是做打印“小玩意”的桌面机,工业3D打印机的竞争尚未真正开始。“目前国内3D打印的市场主要分为四大类:大众消费群体、学校事业单位招标、工业类需求和医疗市场。其中,桌面FDM机器组装实际用途有限、客户需求也逐渐趋于饱和,而工业类市场比较看中实际的成型产品效果和经济性,这块市场也是最具有持续发展潜力的。”

  “2012年国内逐渐出现一批做FDM机器的组装厂家,当时觉得随着国外开源技术的发展和传播,机器组装的门槛越来越低,打印材料的需求也会随着机器的销售而日益增加,经过一些初步的市场调查和技术分析,我们在2013年初成立公司并购买了第一条材料生产线。”谈到自己当初进入3D打印行业,肖念回忆到。而如今工业3D打印机巨大的市场缺口确实印证了当初他的的选择是多么正确。

  不同于桌面机主要集中在教育、创客和简单模型制作等领域,工业级3D打印机广泛运用于航空、航天、汽车制造、医疗模具和珠宝定制等需求量巨大的行业,购买者大多集中在大型企业,以及制造分包商。在航空航天领域,3D打印的优势已经逐渐显示出来。东方航空技术有限公司不久前发布消息称,其3D打印制造的飞机舱门手柄盖板、飞机座位指示牌等客舱部件,已成功配装到全新波音B777-300ER型客机上并执行正常航班飞行。一个小小的指示牌,等待周期从180天减至一个晚上,采购成本也从1000美元降至30元人民币。

  而《国家增材制造产业发展推进计划(2015~2016年)》明确指出将增材制造作为航空航天制造等高端装备制造及修复的重要技术手段,这一重磅消息无疑给3D打印行业更添一剂强心针。结合重大工程需求,在航空航天等涉及国防安全及市场潜力大、应用范围广的关键领域和重要产业链环节实现率先突破,也是国家发展增材制造的基本原则之一。如今,工业级3D打印绽放出来的光彩只是冰山一角,未来必将带来更大的惊喜。

  工业级3D打印距离大规模产业化还有多远?

  大量资本的涌入也是如今3D打印行业几乎在一夜之间爆发的主要原因之一。2014年以来,有关3D打印的论坛、会议在全国逐渐呈现星火燎原之势。长期从事3D打印技术研究、被称作“中国3D打印第一人”的清华大学颜永年教授,见证了3D打印从存在于个别高校实验室到这一概念红遍中国的过程,而他也将演讲从北方带到了南方。同时,银邦股份、南风股份、中航重机等多家上市公司涉足3D打印行业,也为这一行业注入持续走红的新鲜血液。

  但世间万物皆有不足之处,工业级3D打印不例外,尤其如今它正处于“婴儿”时期。

  材料是3D打印的物质基础,决定了3D打印的应用范围,但是如今3D打印材料种类少的状况限制了这一技术的发展和突破。新材料在线了解到,目前增材制造的材料仅100多种,而传统减材制造、等材制造的材料有数万种,这也导致3D打印与工业应用的结合面太窄。此外,材料性能不够稳定,材料通用性比较差、成本较高等因素都制约着3D打印在工业领域的进一步发展。这也影响到人们最为关注的一个话题:工业级3D打印何时才能真正实现大规模的产业化?

  面对这一问题,肖念认为,“3D打印会成为工业领域一个重要的辅助成型技术,可以加速一些产品的开发周期和降低开发成本,但其作为一个重要的成型技术在工业领域得到规模化应用,还需要依赖于各种技术的成熟和制造成本的降低,如果需要预测一个时间,可能是需要五年或者更长的时间才能渗透到传统制造行业的方方面面。”