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工業級3D打印未來將何去何從?

發表時間:2021-04-07 11:18:04

  作為快速成型技術的一種,3D打印近幾年來熱度不減,越來越多的企業、研究院所,甚至普通行業都將觸角伸向3D打印。有數據顯示,2009-2014年,全球3D打印市場以年均30.1%的復合增速增長,2012年全球3D打印設備市場規模為22.04億美元,2017年預計達到50億美元,2028年將超過百億美元。

  巨大的市場缺口、廣闊的發展前景,3D打印這塊沃土吸引了眾多專家學者和企業去探索、挖掘。

  經過20多年的發展,3D打印已先后進入了航天航空、建筑、醫療、房屋建筑等領域,未來其應用范圍還會更加廣闊,如今工業級3D打印正在顯示其神奇之處。
                     工業級3D打印未來將何去何從?

  工業級3D打印市場缺口巨大

  不同于桌面3D打印機,工業級3D打印機體積大、精度高、使用的材料和技術也有所不同,主要包括SLA和SLS等。世界3D打印技術產業聯盟首席執行官羅軍曾表示中國國內現在90%的3D打印企業是做打印“小玩意”的桌面機,工業3D打印機的競爭尚未真正開始。“目前國內3D打印的市場主要分為四大類:大眾消費群體、學校事業單位招標、工業類需求和醫療市場。其中,桌面FDM機器組裝實際用途有限、客戶需求也逐漸趨于飽和,而工業類市場比較看中實際的成型產品效果和經濟性,這塊市場也是最具有持續發展潛力的。”

  “2012年國內逐漸出現一批做FDM機器的組裝廠家,當時覺得隨著國外開源技術的發展和傳播,機器組裝的門檻越來越低,打印材料的需求也會隨著機器的銷售而日益增加,經過一些初步的市場調查和技術分析,我們在2013年初成立公司并購買了第一條材料生產線。”談到自己當初進入3D打印行業,肖念回憶到。而如今工業3D打印機巨大的市場缺口確實印證了當初他的的選擇是多么正確。

  不同于桌面機主要集中在教育、創客和簡單模型制作等領域,工業級3D打印機廣泛運用于航空、航天、汽車制造、醫療模具和珠寶定制等需求量巨大的行業,購買者大多集中在大型企業,以及制造分包商。在航空航天領域,3D打印的優勢已經逐漸顯示出來。東方航空技術有限公司不久前發布消息稱,其3D打印制造的飛機艙門手柄蓋板、飛機座位指示牌等客艙部件,已成功配裝到全新波音B777-300ER型客機上并執行正常航班飛行。一個小小的指示牌,等待周期從180天減至一個晚上,采購成本也從1000美元降至30元人民幣。

  而《國家增材制造產業發展推進計劃(2015~2016年)》明確指出將增材制造作為航空航天制造等高端裝備制造及修復的重要技術手段,這一重磅消息無疑給3D打印行業更添一劑強心針。結合重大工程需求,在航空航天等涉及國防安全及市場潛力大、應用范圍廣的關鍵領域和重要產業鏈環節實現率先突破,也是國家發展增材制造的基本原則之一。如今,工業級3D打印綻放出來的光彩只是冰山一角,未來必將帶來更大的驚喜。

  工業級3D打印距離大規模產業化還有多遠?

  大量資本的涌入也是如今3D打印行業幾乎在一夜之間爆發的主要原因之一。2014年以來,有關3D打印的論壇、會議在全國逐漸呈現星火燎原之勢。長期從事3D打印技術研究、被稱作“中國3D打印第一人”的清華大學顏永年教授,見證了3D打印從存在于個別高校實驗室到這一概念紅遍中國的過程,而他也將演講從北方帶到了南方。同時,銀邦股份、南風股份、中航重機等多家上市公司涉足3D打印行業,也為這一行業注入持續走紅的新鮮血液。

  但世間萬物皆有不足之處,工業級3D打印不例外,尤其如今它正處于“嬰兒”時期。

  材料是3D打印的物質基礎,決定了3D打印的應用范圍,但是如今3D打印材料種類少的狀況限制了這一技術的發展和突破。新材料在線了解到,目前增材制造的材料僅100多種,而傳統減材制造、等材制造的材料有數萬種,這也導致3D打印與工業應用的結合面太窄。此外,材料性能不夠穩定,材料通用性比較差、成本較高等因素都制約著3D打印在工業領域的進一步發展。這也影響到人們最為關注的一個話題:工業級3D打印何時才能真正實現大規模的產業化?

  面對這一問題,肖念認為,“3D打印會成為工業領域一個重要的輔助成型技術,可以加速一些產品的開發周期和降低開發成本,但其作為一個重要的成型技術在工業領域得到規?;瘧?,還需要依賴于各種技術的成熟和制造成本的降低,如果需要預測一個時間,可能是需要五年或者更長的時間才能滲透到傳統制造行業的方方面面。”

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