3D打印产业研究

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1、3D打印产业研究3D打印技术是指由计算机辅助设计模型（CAD）直接驱动的，运用金属、塑料、陶瓷、树脂、蜡、纸、砂等材料，在快速成形设备里分层制造任何复杂形状的物理买体的技术。基本流程是，先用计算机软件设计三维模型，然后把三维数字模型离散为面、线和点，再通过3D打印设备分层堆积，最后变成一个三维的实物。传统制造技术是“减材制造技术”，3D打印则是“增材制造技术”，具有制造成本低、生产周期短等明显优势，被誉为“第三次工业革命最具标志性的生产工具”。3D打印将多维制造变成简单的由下而上的二维叠加，从而大大降低了设计与制造的复杂度。同时，3D打印还可以制造传统方式无法加工的奇异结构，尤其适合动力设备、

2、航空航天、汽车等高端产品上的关键零部件的制造。上一轮的工业革命中，制造业主要通过批量化的流水线制造和集约生产来降低生产成本，买现规模效益。原来是制造商和消费者分离，现在是制造商和消费者合为一体，开展自工业化。3D打印将引发真正意义上的制造业革命，产业组织形态和供应链模式都将被重新构建，带来无穷的创新空间。1•发展历程20世纪80年代，诞生于美国，第一波小高潮；1986年，CharlesHull6创办了世界上第一家3D打印技术公Hj（3DSystems公司也是目前3D市场领军者之一）,同年发布了第一款商用3D打印机。1988年，ScottCrump发明了FDM（热熔挤韦，｝成型）技术，并于198

3、9年成立了现在的另一家3D打印上市公司Stratasys（NASDAO：SSYS,该公司在1992年卖出了第一台商用3D打印机。21世纪初，沉寂，质疑。2008年,开源3D打印项目RepRap发布“Darwin”,3D打印机制造进入新纪元；同年，Objet推出Connex500,让多材料3D打印成为可能。目前，在欧美3D打印技术已经广泛应用。冃前限制金属材料发展的主要的问题是其成形制造效率不高，每个小时大约只有100-3000克。1•国内发展：1991年，开始研究3D打印技术，每年只有几十台设备销售，主要应用于高校教学和职业培训。2000年以后，清华大学、华中科技大学、西安交大等高校继续研究3

4、D打印技术。西安交大侧重于应用，做一些模具和航空航天的零部件；华屮科技大学开发了不同的3D打印设备；清华大学把快速成形技术转移到企业一一殷华（后改为太尔时代）后，把研究重点放在了生物制造领域。目前，国内的3D打印设备和服务企业一共有二十多家，规模都较小。一类是十年前就开始技术研发和应用，如北京太尔时代、北京隆源、武汉滨湖、陕西恒通等。这些企业都有自身的核心技术。另一类是2010年左右成立的，如湖南华曙、先临三维、紫金立德、飞尔康、峰华卓立等。而华中科技大学、西安交通大学、清华大学等高校和科研机构是重要的3D技术培育基地。目前欧美较具规模的3D打印企业的年销售收入一般都在10亿元人民币左右，而国

5、内目前仍没有一家企业收入过亿，甚至超过5000万元的企业都寥寥无几。3.市场分析3.1市场规模：2013年，全球40亿美元，增长100%；2015年，全球51.65亿美元,增长25.69%o预计，2018年，全球125亿美元，增长率在20%以上。（数据来源：Wholers）而向工业的3D打印机设置台数按国家进行统计的话，美国占38%,位居第一，其次是日本占9.7%,第三位德国占9.4%,第四位屮国占8.7%。中国2013年3D打印市场规模约30亿元人民，2016年预计过百亿。中国市场制约因素：标准缺失：我国尚没对3D打印行业建立统一的共性标准；原材料不足：由于增材制造技术的特殊性，耗材在整个制

6、造过程屮起到了决定性的作用。而我国3D打印耗材主要依赖于国外进口，尤其是金属材料。过高的材料成木可能成为阻碍发展的原因之一；传统制造业阻碍：国内机械制造产业链相对比较成熟，偏低的传统制造成本，会大大降低3D打印技术的性价比。在一定程度上削弱市场对此技术的重视程度。4•产业链上游领域：I-"I—沿&生II成本分布：75%上游11%中游7%下游率先在航空、军工、核消费品和电子：21.8%交通设备：6%厂商：耳包知性产品：光固化：31%FDM材料挤出：22%粉末尿熔化：21%金属材料50%+技术难度：粉末制备材料成本高：为普通材料的10倍针对大型、小批量、非标准件产品，尤其在试制阶段的经常进FDM和

7、SLS技术为主流大多数中小企业的产品集中在门槛较低的基于塑料热熔融技术的低端设备，缺乏投资价值。在较高端的基于激光熔覆技术的髙端设备方面，某些具有核心技术和应用5•技术阶段目前，3D打印是作为CNC技术的一个补充。目前3D打印仍待解决的问题包括：1）材料，开发专用材料的成本大。2）行业标准待建立。3）涉及到法律法规及伦理领域的问题。