3D打印是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响,是制造业有代表性的颠覆性技术。
3D打印的工作原理是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件将其离散分解成若干层平面切片,由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将材料进行逐层堆积黏结,叠加成型,制造出实体产品。
全球3D打印正火热,由于中国引进3D打印技术较晚,与国外有一定差距,但近年来也得到快速发展。目前,中国的3D打印应用主要集中在家电及电子消费品、模具检测、医疗及牙科正畸、汽车及其他交通工具、航空航天等领域。据数据显示,2018年中国3D打印市场规模达到23.6亿元,同比增长近42%。伴随着中国3D打印技术的相应成熟,在航天航空,汽车等行业需求将持续增加,预计2019年中国3D打印市场规模将近30亿元。
从消费结构来看,3D打印机主要分为消费级和工业级。工业级3D打印机速度更快、精度更高,在航空航天、汽车制造、医疗等领域广泛应用。目前,工业级3D打印机在国内3D打印市场结构中,从销售收入来看占比远超消费级3D打印机。
消费级3D打印机虽然在销售收入上的份额不及工业级3D打印机,但却占了相当一部分市场出货量。随着人工智能技术的不断成熟,消费级3D打印机逐渐被人们熟知,吸引了大量企业和消费的关注。据数据显示,2012-2018年个人消费级3D打印机市场规模迅速发展。预计2019年,个人消费级3D打印机市场规模将进一步增长,超2亿元。
我国高度重视增材制造产业,计划到2020年,增材制造产业年销售收入超过200亿元,年均增速在30%以上。关键核心技术达到国际同步发展水平,工艺装备基本满足行业应用需求,生态体系建设显著完善,在部分领域实现规模化应用,国际发展能力明显提升。未来,我国3D打印行业发展前景如下:
(1)行业监管加强,行业规范化发展
随着行业的快速发展,行业发展进入新阶段,监管力度持续提升。未来促进行业规范发展以及维护市场秩序,出台多项重磅政策。
(2)智能化和便捷化
随着3D打印技术越来越普遍地运用到服装、设计、生活生产当中,用户使用有更好的使用体验,才能更普遍地推广这一技术。设备智能化、便捷化是走向普及的保证。
(3)增材制造技术加速融合相关技术
全球范围内新一轮科技与产业革命正在萌发,世界各国纷纷将增材制造作为未来产业发展新增长点,推动增材制造技术与信息网络技术、新材料技术、新设计理念的加速融合。
(4)通用化
在科学教育,工业制造,产品创意,工业美术等方面有广泛地应用前景和巨大的商业价值,同时3D打印技术向低成本、高精度、高性能的方向发展。