2017q?D打印发展的十大趋?/span>
2016-12-8 来源:南极?D打印 点击?/span>
关键词：(x)3D打印
作ؓ(f)工业4.0时代最具发展前景的刉技术之一Q?D打印技术已l进入医疗、徏{、航天、教肌Ӏ机械工业等产业领域Q而它对于生方式的变革，很有可能q一步颠覆今天的商业模式?/span>
20世纪80q代后期Q?D打印机的横空ZQ开启了(jin)增材刉新时代?/span>
q年来，借着C轮科技革命和业变革的东风Q?D打印步入快速发展期。世界各国纷U将其作为未来业发展新的增长点加以培育Q如2012q美国将“增材制造技术中?j)”确定ؓ(f)首个刉业创新中心(j)Q后更名为“美国制造”）(j)Q欧盟、日本、韩国、新加坡、俄|斯、南非、印度等国也通过各种措施推进3D打印产业发展。我国的3D打印技术与世界先进水^基本同步Q但产业化仍处于h阶段?/span>
未来Q?D打印朝着速度更快、精度更高、性能更优、质量更可靠的方向发展，成ؓ(f)一股强大的U技力量?/span>
势一Q桌面?jng)场已陷入“红”，掘金工业U正当时
q几q_(d)桌面3D打印机“叫好又叫”，销量呈现大q增长，而工业3D打印机则略显惨E?/span>
Ҏ(gu)大数据公司CONTEXT的数据，2015q全球桌?D打印机销量增长了(jin)33%Q工业3D打印机则下降?%Q?016q上半年全球桌面3D打印机同比增?5%Q工业3D打印机却减少15%。桌?D打印机门槛低、设计简单，是企业进?D打印领域的较好入口?/span>
但经q多q的发展Q桌面?jng)场竞争已近“白热化”，加之利润、精度低、实用性不佻I天花板效应明显。而工业?jng)场契合了(jin)智能制造的理念Q可q泛q用于汽车、航I天、机械工业、医疗等?jng)场需求大、发展潜力大的领域，随着技术的逐渐成熟和成本的不断降低Q将?x)爆发出难以惌的巨大能量?/span>
2015q底Q全?D打印巨头3D Systems公司宣布停消费U桌?D打印机，转向更赚q专业U和工业U市(jng)场；2016q初Q国?D打印技术大咖西通电(sh)子在珠v宣布全面q军工业U?D打印领域?/span>
势二：(x)金属3D打印领域快速发展，应用端空间渐打开
金属3D打印被称为?D打印王冠上的明珠”，是门槛最高、前景最好、最前沿的技术之一。同h自CONTEXT发布的数据，2015q全球金?D打印机销量增长了(jin)35%Q?016q上半年同比增长17%Q可以说是工业3D打印领域逆势上涨的一朵“奇葩”?/span>
在汽车制造、航I天等高精领域，有些雉件Ş状复杂、h(hun)格昂贵，传统铔R锻造工艺生产不出来或损耗较大，而金?D打印则能快速制造出满要求、重量较ȝ产品?/span>
2015q?1月，奥_公司使用金属3D打印技术按?:2的比例制造出?jin)Auto UnionQ奥q前w）(j)?936q推出的C版赛车的所有金属部Ӟ2016q?0月，GE斥资6亿美元买下d国金?D打印公司Concept LaserQ加快布局3D打印航空发动机零部g业务。此外，ȝ器械、核c(din)造船{领域对金属3D打印的需求也十分旺盛Q应用端?jng)场正逐渐打开?/span>
势三：(x)3D打印产业化还需时日Q“增”“减”制造长期共?/span>
3D打印采用增材刉技术，是对以“减材制造”、“等材制造”ؓ(f)基础的传l制造业的创C挑战Q但q不是非此即彼的关系Q而是q存互补的关pR?/span>
从历史看Q传l制造业l过?jin)几千年的积累和发展Q技术、工艺、材料等已经非常成熟Q?D打印则是一个新生事物，只有30多年的发展历E，在速度、精度、强度等斚wq有诸多限制。从现状看，当前3D打印?jng)场份额十分有限Q专业咨询机构Wohlers Associates发布的数据显C，2015q全?D打印?jng)场规模?1.65亿美元，?020q将辑ֈ212亿美元，而这与数十万亿美元的刉业?jng)场相比Q还微乎其微?/span>
相比传统刉，3D打印研发周期更短、用料更省，在小扚w、个性化定制{方面优势明显，但在大规模生产方面存在着许多不之处。增材制造虽然不能完全替代减材制造、等材制造，但作Zl制造技术的有益补充Q?D打印极大地推动刉业的{型升U?/span>
势四：(x)产品生方式加速变革，“整”“分”制造携手共q?/span>
3D打印是工?.0时代最具发展前景的先进刉技术之一Q它从两个方面改变了(jin)产品的生产方式?/span>
一斚wQ传l制造业以“全球采购、分工协作”ؓ(f)主要特征Q品的不同部g往往在不同的地方q行生Q再q到同一地方q行l装。?D打印则是“整体制造、一ơ成型”，省去?jin)物环节，节约了(jin)时间和成本?/span>
另一斚wQ传l制造业以生产线为核?j)、以工厂Z要蝲体，生讑֤高度集中。?D打印则体C(jin)以大数据、云计算、物联网、移动互联网Z表的C代信息技术与刉业的融合，生讑֤分散在各圎ͼ实现?jin)分布式刉，从而省M(jin)仓储环节。“整体制造”和“分布式刉”在字义上看似矛盾，?D打印技术上则实C(jin)l一Q前者强调生产过E，后者强调生产行为，共同推动着产品生方式的变革?/span>
势五：(x)成型寸向两边g伸，大小产品颠覆惌
随着3D打印应用领域的扩展，产品成型寸正走向两个极端?/span>
一斚w往“大”处跨，从小饰品、鞋子、家具到建筑Q尺怸断被hQ特别是汽R刉、航I天等领域对大寸_֯构g的需求较大，?016q珠展上西安铂力特公司展C的一?D打印航空发动ZI叶片，总高度达933mm?/span>
另一斚w向“小”处赎ͼ可达到微c纳cxqI在强度硬度不变的情况下，大大减轻产品的体U和重量Q如哈佛(jng)大学和伊利诺伊大学的研究?D打印出比沙粒q小的纳c锂电(sh)池，其能够提供的能量却不于一块普通的手机甉|?/span>
未来Q?D打印的成型尺寸将不断延Q从大的不可思议到小的瞠目结舌，“只有想不到的，没有做不到的”?/span>
势六：(x)材料瓉待攻克，“质”“量”趋升“h(hun)”趋?/span>
“y妇难为无c之炊”?D打印材料?D打印技术发展不可或~的物质基础Q也是当前制U?D打印产业化的关键因素。近q来Q随着3D打印需求的增加Q?D打印材料U类得到?jin)迅速拓展，主要包括高分子材料、金属材料、无机非金属材料{三大类。但与传l材料相比，3D打印材料U类依然偏少。以金属3D打印ZQ可用材料仅有不锈钢、钛合金、铝合金{ؓ(f)C多的几种?/span>
另外Q?D打印Ҏ(gu)料的形态也有着严格的要求，一般ؓ(f)_末状、丝状、液体状{，相比普通材料h(hun)格比较昂贵，Ҏ(gu)无法满个h与工业化生的需要。够多“买得v”的材料才能为技术的发展提供_多的选择I间、ؓ(f)应用的扩展提供够多的想象空间?/span>
未来Q?D打印材料成为研I开发的焦点、资本涌入的风口Q材料种cRŞ态将得到q一步拓展，h下降可期Q精度、强度、稳定性、安全性也更加有保障?/span>
势七：(x)手术可排l、治疗更_և
3D打印的“个性化定制”与ȝ行业的“对症下药”有着天然的契合性，二者的l合主要体现在四个方面?/span>
一是术前演l，利用3D打印技术还原出病?zhn)部位模型Q让ȝ更直观地?jin)解病理l构Q增加了(jin)手术的成功率?/span>
二是ȝ器械Q包括助听器、护兗假肢等外部讑֤以及(qing)兌、Y骨、支架等内植物?/span>
三是“量w”制药，Ҏ(gu)(zhn)者的生理特点、具体需要调配药物，提高?jin)药物的有效性?/span>
四是生物打印Q用人造血、心(j)脏、神l、皮肤等来修复、替代和重徏病损l织和器官?/span>
管3D打印在医疗领域的应用q面临着材料、成本、精度、标准等制约Q市(jng)模也较小Q但考虑到医疗领域巨大的需求潜力与极小的需求弹性，3D打印在医疗领域的应用不断扩展，在实施更为精准的诊疗Ҏ(gu)、提供更为充的UL器官{方面大显n手?/span>
势八：(x)牉|云制造，有商业媄(jing)响力的^C断涌?/span>
全球已经q入?jin)高度的信息化时代，互联|作Z息化的重要工h在重新定义各行各业?D打印讑֤未普及(qing)Q技术用也不“傻瓜”，没有讑֤、没有技术的普通h该怎样实现自己的设计想法呢?/span>
成立?008q的Shapeways公司搭徏?jin)一个基于互联网?D打印q_Q担当v服务供应商和需求用户之间的“红娘”，解决?jin)用L(fng)q个“痛点”。如今，MakeXYZ?DLt?DHubs、先临三l、光韵达、意造网、魔猴网{也做着cM的事情，南京壹千零壹可动化U技公司的?001号云刉^台”还入?016q中国“互联网 ”在工业应用领域十大新锐案例之首。“互联网 3D打印”开拓了(jin)一U全新的商业模式——“云打印”，q将׃nl济的思维引进来，闲置?D打印机得C(jin)有效使用Q客户也能选择U心(j)如意的设备和供应商?/span>
势?ji)?x)混合打印创造更多可能，功能材质色彩也?/span>
随着3D打印技术的发展Qh们对3D打印机的期望来高Q早已不满于单一功能、单一材质、单一色彩{?/span>
未来Q?D打印机可实现3D打印技术与传统数控机床技术（或不?D打印技术）(j)的自由切换，实用性将变得更强Q?D打印机的“口_”更加丰富，金属、塑料、橡胶等多种材料Q或不同属性的材料Q的混合使用Q将加工出结构更为复杂的产品Q打印出的品也?x)五彩缤U?/span>
如日本研发出的一ƾ五轴?D打印机（?D打印Z数控铣床混合而成Q，能够在现有工业5轴控制技术的基础上连l进行挤出式3D打印和铣削作业；MIT研发的MultiFab 3D打印同时处理包括晶状体、hl物、光U等10U材料；加拿大的ORD Solutions公司推出的一?D打印机，可以使用五种不同颜色的线材打印出多彩作品?/span>
势十：(x)我国3D打印h早发展慢Q学研协同是突破口
?D Systems、Stratasys、先临三l等行业巨头UL(fng)跑马圈地之时Q哈?jng)大学Wyss研究所、加利福g大学劳u?利弗莫尔实验室（LLNLQ、卡内基梅隆大学Adam W.Feinberg研究团队{科研机构凭借其雄厚的研发实力也不断实现技术突破?/span>
我国3D打印的研Iv步于20世纪90q代Q发端于高校Q如今已形成清华大学颜永q团队、北京航I天大学王华明团队、西安交通大学卢U恒团队、华中科技大学史玉升研I团队和西北工业大学黄卫东团队等骨干U研力量Q论文和甌专利的数量处于世界第二位?016q?0月又成立?jin)中国增材制造业联盟，国家增材刉创C?j)徏设方案也通过?jin)专家论证?/span>
随着我国U技体制机制攚w的不断推q，C学研协同之\QŞ成长效合作机Ӟ成ؓ(f)我国推进3D打印产业化的现实选择?/span>
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