3D打印相比於傳統製造(zào)工藝對材料處理方式為“減(jiǎn)法”的觀念,3D打印對材料的處理方式為(wéi)“加法”,是一種通過分層材料“自下而上(shàng)”疊加的製造工藝。這項技術由Charles Hull於1986年在被稱為立體光固化(SLA)過程中開發出來,隨後又發展出粉末床熔融、熔融沉積(jī)成型(FDM)、噴(pēn)墨印刷和輪廓加工(CC)等相關技術。3D打印涉及各種技術、材料和設備,而技術作為3D打印發展過程中***重要的影響因素之一,是(shì)3D打印的核心。經過(guò)多年的不斷發展(zhǎn),3D打印已(yǐ)廣泛應用於不同行業,而相對應的技術也是種類繁(fán)多,本文(wén)對目前比較常見的3D打(dǎ)印(yìn)技術進行(háng)歸納和(hé)分析,並總結出該技術未來可能的發展方向。
3D打印,即快速成型技術的(de)一(yī)種,是在數字化模型文件的基礎上(shàng),利用金屬或塑料等可粘結材料,采用分層打印的方法,對物體進行結構構造。通常,3D打印都是用數字材料打印機實現的。主要應(yīng)用於模具(jù)製造、工業設計等領域,後來(lái)逐漸(jiàn)應用於某些產品的直接製造,並(bìng)用這種技術打印了一些(xiē)零件。這項技術已經在珠寶、鞋業、工業設計(jì)、建築、工程和建築業、汽車、航空、牙科和醫療界、教育、地理信息係統、土木(mù)工程、槍械(xiè)等(děng)領域得到了應用。
當前,我國3D打印產業還處於發展初期,其產業鏈的形成主要包括原料加工(gōng)、設備製造到***終打印應(yīng)用和服務(wù)三個環節。現已發展成為銀禧科技(塑料)、瑞熙鈦業(鈦及鈦合金)、鉑力特(金屬)、飛而康(kāng)(金屬)、華曙高科(尼龍和金屬)、聯泰科技(樹(shù)脂)、極光爾沃(PLA)、閃鑄科技(ABS和PLA)、金(jīn)石3D(光敏樹(shù)脂和ABS)、盈普(高(gāo)分子粉體)、中瑞科技(樹脂、金(jīn)屬、尼龍、陶瓷、覆膜砂等)、迅實科技(光敏樹脂和(hé)光固(gù)化蠟)、長(zhǎng)朗科技(熱塑性塑料)等(děng)在國內生產的增材製造材料(liào)的代表企業。
盡管**的(de)3D打印產(chǎn)業在國家政策的支(zhī)持下得(dé)到了較(jiào)快的發展,但工(gōng)業化進程仍處於起步(bù)階段。在**,3D打印的應用主要還停留(liú)在研究階段,還沒有在(zài)工業和(hé)個人消費領域得到大規模推(tuī)廣。在**3D打印市場開發布局上,地域分(fèn)布也呈現失衡。**3D打印行業自(zì)2000年進入3D打印行(háng)業,經過十多年的(de)行業積累,現已逐步形成以沿海城市為龍頭(tóu),以京津地區和以廣東為代表,以華中、西南、東北、西北為支撐點的華東3D打印產業發展中心。在這些領域中,華(huá)東、華北兩大開發(fā)中心占據了國內60%的市場份(fèn)額,而以京(jīng)津為代表的(de)華北開(kāi)發中心在近幾年表現出***趨勢,未來或成為**3D打印市場的主導。近幾年來(lái),3D打(dǎ)印在我國(guó)3D打印市場的(de)應用程度不斷加深,在航空、汽車、船(chuán)舶、核工業、模具等行業得到越來(lái)越廣泛的應用。2017年至2019年,我國3D打印產(chǎn)業規模(mó)逐年增長,增長(zhǎng)速度略快於全球總體增長(zhǎng)速度,以(yǐ)致我國3D打印產業在全球的比重不斷(duàn)上升。與相關數據保持一(yī)致,2019年**3D打印產業規模約157.5億元,比(bǐ)2018年增長31.1%。
根據普華研究院的《**3D打印產業全景調查與(yǔ)發展策(cè)略研究報告》,2021-2025年,該報告的數據顯(xiǎn)示。
3D打印行業的全球發展狀況
3D打(dǎ)印技術***早可以追溯到1976年發明的噴墨打印機。進入(rù)80年(nián)代後,3D打印在國內外引起了廣泛的關注(zhù),各種(zhǒng)3D打印技術也(yě)被應用到許多行業中並得到發展。它已(yǐ)經涵蓋了(le)製造、醫療(liáo)、教育、航空航天和(hé)軍事等各個領域。全球3D打印行業規模在2019年達到119.56億(yì)美元(yuán),增幅為29.9%,增幅為4.5%。
2018年,美國工業規模(mó)占全球比重為40.4%,德國僅次於美國,**則位居第(dì)三。由於3D打印在**起步較晚,近(jìn)年來,**一直(zhí)抓緊自主(zhǔ)創新與研發,雖然與國外技(jì)術尚(shàng)有一(yī)定差距,但也逐步向精細與專業化方向發展。誠然,國內潛在的巨大市場潛力,也吸引了不少國外3D打印(yìn)行業巨頭的目光和投資,進一步推(tuī)動了**3D打印產業的發展。