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重磅 |《2018年3D打印家当申报》首发,38000+文字、60+图表详解3D打印行业市场

来源:新材料在线|

发表时间:2018-12-10

点击:27501


媒介

近日,美国出台了一份针对关键技巧和相干产品的出口管束提案,此举意在包管其在科技、工程和制造范畴的引导地位不受影响。该提案罗列了14类新兴和基本技巧,3D打印技巧赫然在列。作为一项能够改变制造业的技巧,3D打印自出生以来便遭到蓬勃国度的高度看重,纷纷将其列为国度计谋技巧。在各国政策的支撑下,3D打印家当化敏捷推动,特别是2009年今后,3D打印便进入快速通道,市场范围从200910.6亿美元增长到2017年的73.4亿美元,增长近6倍,复合增长率高达27%,成为先辈制造业中冉冉升起的新星。

2018年,全球3D打印行业仍出现“二超多强”的竞争格局,而随着国际科技巨擘参与竞争,多强的竞争将愈演愈烈。中国企业开端崭露头角,部分企业进入全球十强,虽然如此,国际企业和国外头部玩家存在巨大年夜差距,中国3D打印家当生长任重而道远。基于此背景,赛瑞研究整顿平台数据,结合实地访问和专家访谈,编制了《20183D打印家当生长申报》,旨在厘清3D打印生长之近况、把脉将来生长之趋势,为广大年夜3D打印家当人士、投资者及当局家当园供给家当生长思路。

申报详细解构了3D打印家当链上、中、下游;对3D打印全体行业、3D打印设备及3D打印材料的市场近况停止了分析并对将来市场停止了猜想;梳理了今朝主流、前沿的3D打印技巧,并对将来应用市场前景停止了分析;分析了重点企业生长情况并梳理出国际3D打印家当园及家当同盟。



第一章 家当概述

第一节 3D打印概念
3D打印(3D printing),即快速成形技巧的一种,它是一种以数字模型文件为基本,经过过程逐层打印的方法来构造物体的技巧,平日也被称为增材制造(Additive manufacturing)。3D打印的基来源基本理是团圆-聚积道理。

典范的3D打印流程图



材料来源:赛瑞研究

第二节 3D打印生长过程

3D打印的核心思维来源于19世纪末的美国,当时美国研究出了的拍照雕塑和地貌成形技巧,随后产生了打印技巧的3D打印核心制造思维。1984年,查尔斯胡尔将光学技巧应用于快速成型范畴,并于1986年成立了世界上第一家临盆3D打印设备的公司:3D Systems,由此拉开了3D打印的帷幕。在尔后的几十年里,各类3D打印技巧在多个行业应用并行生长。

世界3D打印生长过程

材料来源:赛瑞研究

第三节 3D打印技巧分类

3D打印生长至今,出现了种类单一的成型技巧。今朝市场上主流的3D打印技巧包含:熔融堆积成型(FDM)、光固化成型(SLA)、三维打印快速成型(3DP)、选区激光烧结成型(SLS)、激光熔覆成型(LMD)、电子束熔化成型(EBM)、聚合物放射成型(PolyJet)。根据成型道理特点,本文将UV紫外线成型技巧、DLP激光成型技巧、发光二极管(LED)成型技巧都归结为光固化成型技巧。随着技巧生长,新技巧也在赓续出现,如持续液体界面提取技巧(CLIP)、纳米颗粒放射成型(NPJ)等。

一、熔融堆积成型(FDM

熔融层积技巧(Fused Deposition Modeling, FDM),即应用高温将材料熔化,经过过程打印头挤出成细丝,在构件平台聚积成型。FDM是最简单也是最罕见的3D打印技巧,平日应用于桌面级3D打印设备。应用FDM技巧的3D打印机经过过程将热塑性材料加热到半液体状况并沿计算器控制的道路停止挤压逐层构造零件。FDM应用两种材料来履行打印作业:用于构成成品的建模材料和用作支架的支撑材料。材料丝从3D打印机的材料仓送入在XY坐标上移动的打印头,材料打印完一层后,经过过程基板下移或许打印头上移的方法开端下一层的打印。完成模型构建后,用户可剥除支撑材料或用特别溶液将它融化,然后便可应用该零件。


第二章 3D打印家当链分析

第一节 3D打印家当链简介

3D打印家当上游:重要包含原材料及前端设计。3D打印材料是家当链条生长的关键环节,材料制备技巧能否可以或许满足家当生长须要3D打印材料和打印机临盆的先前条件。前端设计是3D打印的重要基本,经过过程模型、软件供给逆向工程所需的数据。

3D打印家傍边游:中游重要为设备及制造办事,参与者包含3D打印机设备商和3D打印制造办事商,这个阶段将3D打印产品临盆出来。

3D打印家当下游:终端应用范畴。主流应用包含航空航天、汽车、医疗、文明创意等范畴,也有一些特别的应用范畴,今朝生长尚处于几部阶段,包含人像打印、食品打印、修建打印等范畴。

3D打印家当链构造


材料来源:赛瑞研究



第二节 上游原材料

材料技巧是3D打印技巧的核心之一,从某种程度上直接制约了3D打印的生长过程。从3D打印技巧的生长过程可以看出,一种新的打印技巧出现,必须依附材料的固有特点。由于材料在物理形状,化学性能等方面的千差万别,才构成了明天3D打印材料的多种类和3D打印的不分解型办法。比如:SLA技巧依附树脂光固化特点,SLS依附可烧结粉末材料性能,FDM依附塑料的热活动性等。

比起传统的制造业,用于三维打印的材料选择是无限的。一方面,3D打印材料须要婚配不合的打印技巧请求,能有益于快速、精确地加工原型零件;另外一方面,3D打印零件应当接近终究请求,尽可能满足对强度、刚度、耐湿润性、热稳定性能等的请求。详细到细分类型,不合的成型道理对材料基本性能的请求也不合。本节重要简介3D打印中经常使用的四大年夜类材料,即金属粉末、光固化树脂、塑料、陶瓷

第三节 中游设备

3D打印设备是全部家傍边最重要的一环。起首,设备商是3D打印技巧的推动者,要完成3D打印,起重要完成设备的制造,每种新的3D打印设备出现,都意味着一种新的3D打印技巧出现;其次,每台3D打印设备就是一个加工制造中间,设备商控制全部3D打印过程的核心技巧,是以,在3D打印范畴,设备商常常同时扮演者3D打印加工制造办事的角色;再次,设备商是3D打印技巧应用的推行者,可以直接为终端用户供给综合处理筹划。

3D打印设备可以分为两大年夜类型:一类是临盆价格在数万美元到数十万美元之间的设备,重要应用于工业临盆,平日称其为工业级设备;另外一类是重要针对小我花费者的设备,这类设备价格昂贵,售价平日在数千美元乃至是数百美元,平日称其为桌面级设备。

一、工业级设备

工业级打印机价格昂贵,重要用于加工大年夜尺寸的产品,普通应用SLS/SLM3DPEBMSLAPolyJetFDM等技巧,应用范畴重要有汽车、国防航空航天、工业机械、花费品、家电等工业范畴。国际上工业级打印机巨擘3D systemsStratasysEOS等在近30年里赓续推出实用于不合范畴的新产品,将3D打印植入工业化制造中,使3D打印成功成为推动国际工业化的重要力量。

SLA设备方面。3D systems公司是该范畴的鼻祖,其推出的Figure 4设备具有可扩大、选集成式、可用于直接临盆的功能,其最大年夜特点在于3D临盆模块可以按需扩大,大年夜幅进步3D打印的临盆效力、降低3D 打印机的本钱。

3D systems公司Figure 4设备

材料来源:3DS,赛瑞研究


2、桌面级设备

桌面级3D打印机在市情下种类单一,但其根本的任务道理类似,采取FDM技巧(技巧道理见第一章)。桌面级3D打印设备最后由Stratasys公司于2002年推出,2008年,第一款开源的桌面级3D打印机RepRap发布,尔后出现出各类桌面3D打印设备商。

随着竞争加重,桌面打印机价格渐渐降低,国外众筹创业平台曾经出现了3000元人平易近币阁下的3D打印机。性能目标及外不雅方面,桌面机也在赓续完美,乃至部分桌面3D打印设备开端向工业级打印机看齐,大年夜型工业级打印机临盆公司也渐渐涉入桌面范畴。

RepRaP开源设备(左)和Stratasys公司uPrint SE Plus设备(右)

图片来源:RepRap, 3DS,赛瑞研究

第四节 下游应用

3D打印已在航空航天、汽车、机械制造、军事、修建、影视、家电轻工、医学、考古、文明艺术、雕刻、珠宝等范畴都取得广泛应用,并且随着这一技巧本身的生长,其应用范畴将赓续拓展。本节重要分析四大年夜主流应用:航空航天、汽车、医疗、文明创意。

3D打印家当链构造


材料来源:赛瑞研究




第三章 3D打印家当市场分析

第一节 3D打印市场概略及家当特点

之前26年间,全球一切3D打印产品和办事支出的年复合增长率为27.3%。近五年,随着3D打印办事的赓续渗透渗出,3D打印家当呈敏捷增长。2017年,全球一切3D打印产品和办事构成的3D打印市场增长21%,达到73.36亿美元,比拟2016年增长17.4%,估计将来5年,全球3D打印市场还将保持高速增长,到2022年,市场达220亿美元,5年复合增长率达24.5%

2003-2022年全球3D打印市场范围、增速及猜想(亿美元,%


材料来源:Wohlers,赛瑞研究



作者:BEN LEE

以上内容均源自于《2018年3D打印行业研究申报》,申报全篇文字38000+,数据图表60+,内容涵盖周全的3D打印技巧梳理、专业的家当链解析、详实的行业数据分析及深刻的企业分析。


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