从“中国制造”到“中国智造”,3D打印技术将会起到非常重要的作用

发布时间:2021-09-24浏览次数:38

3D打印技术,又称增材制造,并不是什么新型技术,迄今为止,它已经有了三十多年的发展历程。 它是一种快速成型技术,通过对模型数字化立体扫描、分层处理,借助于类似打印机的数字化制造设备,利用材料不断叠加形成所需的实体模型。


与传统制造技术(减材制造)相比,3D打印不需要事先制造模具,不必在制造过程中去除大量的材料,也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品,具有“去模具、减废料、 降库存”的特点。在生产上可以优化结构、节约材料和节省能源,极大地提升制造效率。


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中国制造业目前处于由“中国制造“向”中国智造“过渡的转型期,基于3D 打印技术在制造业产品的研发和生产中具有降低成本、提高生产效率、优化质量等方面的优势,中国制造企业积极引进3D打印技术,代替或改进企业原有的生产方式,提高企业生产的智能化水平。因此,3D打印技术在国内制造业的应用越来越广泛,并不断深化,以满足社会对于中国制造产品的转型升级需求。


目前,3D打印技术已经实现在我国航空航天等领域中进行制造、修复,以及再制造的重要技术,在汽车、船舶、核工业、模具等领域也成为了产品设计、快速原型制造的重要实现方式。

据全拓数据统计,2016-2020年我国3D打印市场规模由53.8亿元快速增长至203亿元。预计2021年我国3D打印市场规模可达251.3亿元。

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从市场竞争格局来看,当前中国市场的主流设备品牌包括联泰、EOS、华曙、铂力特、3D Systems、GE、Stratasys、惠普等。数据显示,联泰在3D打印行业中市场份额占比最大,达16.4%,其次为Stratasys和EOS,分别占比14.8%和13.1%。


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3D打印产业链主要分为三个部分:上游原材料及基础配件,中游3D打印耗材及3D打印设备的研发制造,下游3D打印服务及应用。其中,工业级金属3D打印设备是未来发展的重点方向。中国3D打印产业链代表性企业分布在广东、江苏、山东、安徽等地区,中国3D打印产业集聚态势明显。


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从原材料来看,用于3D打印的原材料可分为金属原料和非金属原料,其中金属原料为金属粉末,目前得到应用的金属粉末主要有钛合金、钴铬合金、不锈钢和铝合金等,此外还有用于打印首饰用的金、银等贵金属粉末材料。而非金属原料,主要包括尼龙、PLA、ABS塑料、树脂等。


数据显示,在我国整个3D打印市场中,金属原料占比为39.4%,其余60.6%均为非金属原料。


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按照最终产品的应用领域,3D打印可分为消费级3D打印和工业级3D打印。消费级3D打印主要面对消费型、娱乐型以及对产品精度要求不高的产品,例如玩具模型、教学模型等;而工业级3D打印主要面对质量精度要求较高的航空航天、医疗器械、汽车、模具开发等下游应用场景。二者在众多方面存在较大差别,工业级3D打印精度更高,打印速度更快,可打印的尺寸范围更广,产品可靠性也更好。


由于3D打印技术被广泛运用于原型制作、定制生产以及复杂的零部件制造等工业领域中,因此其主要的需求市场仍集中于工业领域,产业规模占3D打印总产业的64%;消费领域占比为36%左右。


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在工业领域的应用中,机械产业产值占比为17.5%,为3D打印行业下游的主要应用领域;电子产值占比为16.6%,排名第二;汽车下游应用产值占比为16.1%,排名第三。未来,随着电子产业和汽车工业的发展,3D打印技术在这两个领域的规模有望进一步提升。


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全拓数据认为,目前3D打印行业的技术和市场都处于快速发展和变化的阶段,未来3D打印技术的应用场景将会越来越广泛,成为“中国智造”的重要组成部分,同时行业也会越来越注重打印成品的效率与品质,高精度3D打印技术的市场空间将会迎来高速成长期。


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