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從“中國制造”到“中國智造”,3D打印技術(shù)將會起到非常重要的作用

發(fā)布時(shí)間:2021-09-24瀏覽次數(shù):270

3D打印技術(shù),又稱增材制造,并不是什么新型技術(shù),迄今為止,它已經(jīng)有了三十多年的發(fā)展歷程。 它是一種快速成型技術(shù),通過對模型數(shù)字化立體掃描、分層處理,借助于類似打印機(jī)的數(shù)字化制造設(shè)備,利用材料不斷疊加形成所需的實(shí)體模型。


與傳統(tǒng)制造技術(shù)(減材制造)相比,3D打印不需要事先制造模具,不必在制造過程中去除大量的材料,也不必通過復(fù)雜的鍛造工藝就可以得到最終產(chǎn)品,具有“去模具、減廢料、 降庫存”的特點(diǎn)。在生產(chǎn)上可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)、節(jié)約材料和節(jié)省能源,極大地提升制造效率。


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中國制造業(yè)目前處于由“中國制造“向”中國智造“過渡的轉(zhuǎn)型期,基于3D 打印技術(shù)在制造業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)中具有降低成本、提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化質(zhì)量等方面的優(yōu)勢,中國制造企業(yè)積極引進(jìn)3D打印技術(shù),代替或改進(jìn)企業(yè)原有的生產(chǎn)方式,提高企業(yè)生產(chǎn)的智能化水平。因此,3D打印技術(shù)在國內(nèi)制造業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛,并不斷深化,以滿足社會對于中國制造產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型升級需求。


目前,3D打印技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)在我國航空航天等領(lǐng)域中進(jìn)行制造、修復(fù),以及再制造的重要技術(shù),在汽車、船舶、核工業(yè)、模具等領(lǐng)域也成為了產(chǎn)品設(shè)計(jì)、快速原型制造的重要實(shí)現(xiàn)方式。

據(jù)全拓?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2016-2020年我國3D打印市場規(guī)模由53.8億元快速增長至203億元。預(yù)計(jì)2021年我國3D打印市場規(guī)??蛇_(dá)251.3億元。

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從市場競爭格局來看,當(dāng)前中國市場的主流設(shè)備品牌包括聯(lián)泰、EOS、華曙、鉑力特、3D Systems、GE、Stratasys、惠普等。數(shù)據(jù)顯示,聯(lián)泰在3D打印行業(yè)中市場份額占比最大,達(dá)16.4%,其次為Stratasys和EOS,分別占比14.8%和13.1%。


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3D打印產(chǎn)業(yè)鏈主要分為三個(gè)部分:上游原材料及基礎(chǔ)配件,中游3D打印耗材及3D打印設(shè)備的研發(fā)制造,下游3D打印服務(wù)及應(yīng)用。其中,工業(yè)級金屬3D打印設(shè)備是未來發(fā)展的重點(diǎn)方向。中國3D打印產(chǎn)業(yè)鏈代表性企業(yè)分布在廣東、江蘇、山東、安徽等地區(qū),中國3D打印產(chǎn)業(yè)集聚態(tài)勢明顯。


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從原材料來看,用于3D打印的原材料可分為金屬原料和非金屬原料,其中金屬原料為金屬粉末,目前得到應(yīng)用的金屬粉末主要有鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼和鋁合金等,此外還有用于打印首飾用的金、銀等貴金屬粉末材料。而非金屬原料,主要包括尼龍、PLA、ABS塑料、樹脂等。


數(shù)據(jù)顯示,在我國整個(gè)3D打印市場中,金屬原料占比為39.4%,其余60.6%均為非金屬原料。


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按照最終產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域,3D打印可分為消費(fèi)級3D打印和工業(yè)級3D打印。消費(fèi)級3D打印主要面對消費(fèi)型、娛樂型以及對產(chǎn)品精度要求不高的產(chǎn)品,例如玩具模型、教學(xué)模型等;而工業(yè)級3D打印主要面對質(zhì)量精度要求較高的航空航天、醫(yī)療器械、汽車、模具開發(fā)等下游應(yīng)用場景。二者在眾多方面存在較大差別,工業(yè)級3D打印精度更高,打印速度更快,可打印的尺寸范圍更廣,產(chǎn)品可靠性也更好。


由于3D打印技術(shù)被廣泛運(yùn)用于原型制作、定制生產(chǎn)以及復(fù)雜的零部件制造等工業(yè)領(lǐng)域中,因此其主要的需求市場仍集中于工業(yè)領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)規(guī)模占3D打印總產(chǎn)業(yè)的64%;消費(fèi)領(lǐng)域占比為36%左右。


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在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用中,機(jī)械產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比為17.5%,為3D打印行業(yè)下游的主要應(yīng)用領(lǐng)域;電子產(chǎn)值占比為16.6%,排名第二;汽車下游應(yīng)用產(chǎn)值占比為16.1%,排名第三。未來,隨著電子產(chǎn)業(yè)和汽車工業(yè)的發(fā)展,3D打印技術(shù)在這兩個(gè)領(lǐng)域的規(guī)模有望進(jìn)一步提升。


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全拓?cái)?shù)據(jù)認(rèn)為,目前3D打印行業(yè)的技術(shù)和市場都處于快速發(fā)展和變化的階段,未來3D打印技術(shù)的應(yīng)用場景將會越來越廣泛,成為“中國智造”的重要組成部分,同時(shí)行業(yè)也會越來越注重打印成品的效率與品質(zhì),高精度3D打印技術(shù)的市場空間將會迎來高速成長期。


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