3D打印(yìn)材料的重(chóng)要性已經日(rì)漸顯現
點擊量:681 發布時間:2017-02-24 作者:草莓视频ios(上海)增材(cái)製造技(jì)術有限公司
3D打印的風暴(bào)正席卷全球,作為其中最關鍵部分的材料無疑正成為攪動(dòng)這(zhè)場風暴的風口浪尖。3D打印在成為全(quán)球高端智能製造業基礎裝備的同時,也正在將觸角伸向人類社會生活的(de)方方麵麵。而隨著3D打印技術的逐步成(chéng)熟發展,3D打印也正在從工業製造應用向(xiàng)生物醫學等生活應用蔓延,一(yī)場新的產業變革正在成為3D打印的(de)後來之“機”。
3D打印材料的(de)重要性已經日漸顯現
2010年,中(zhōng)國已經成為世界第(dì)一製造業(yè)大國。而隨著中國經濟發展邁入“新常態”,以往的高投入、高能耗、高增長(zhǎng)將一去不返,中高速增長,經濟結構優化升級,從要素驅動(dòng)、投資驅動轉向創(chuàng)新驅動已成為中國經濟發(fā)展的主流,而3D打印(yìn)等創新數字化生產(chǎn)模式(shì)正受到全球(qiú)眾多(duō)國家政府和企業的青(qīng)睞(lài)。正如中國工程院盧秉恒院士(shì)在第二(èr)屆3D打印產業(yè)大(dà)會(上海)暨首屆SAMA國際論壇演講中所言,“當前全(quán)球正在興起新一輪數字化製造浪潮,發達國家為應對製造業競爭力(lì)的下降,大力倡導‘再(zài)工業化、再製造(zào)化’,抓手就是3D打印等先進製造技術。”
3D打印為代表的先(xiān)進製(zhì)造成為各國政府搶占的戰略高地。
3D打印也稱為增材製造,是快(kuài)速成型技術(shù)的一種(zhǒng),即以數(shù)字模型文件為基礎,運用粉末狀金(jīn)屬或塑(sù)料(liào)等可粘合材料或光敏材料,來構造物體的技術。增材製造與傳統減材製造相比,無需原(yuán)胚和模具就能直接根據計(jì)算機圖形數據,通過增加(jiā)材(cái)料的(de)方法生成任何形狀的(de)物體,簡化產品的製造程序,提高效率並(bìng)降(jiàng)低成本。
有數據顯示,2010年-2014年3D打印的年複(fù)合增長率達到30.9%;2014年,全球3D打印產品和服務產值已經達(dá)到41.03億美元,同比增長35.2%,實(shí)現了18年以來的最快增速。2015年,全球增材製造和3D打印市(shì)場銷售額達到51.65億美元(yuán),與2014年相比增長了10億美元出頭(tóu),增長率(lǜ)達到25.9%。
3D打印材料的重要性已經日漸顯現
數據來源:Wohlers,新材料在線整(zhěng)理
根據市場研究機構沃(wò)勒斯發布(bù)的3D打印產業報告顯示,去年全球3D打印市場複合增長率為25.9%,規模增長了近10億美(měi)元,目前已達到了近52億美元。隨著技術(shù)體係逐步完善、應用領域加速拓展以及(jí)產業鏈不(bú)斷形成,全球3D打印市場或將迎來爆發式(shì)增長。
“從今年國際國內3D打印(yìn)市場發展來看,明(míng)顯感覺(jiào)到3D打印開始(shǐ)步入快車道,社會各界從3D打(dǎ)印概(gài)念階段開始(shǐ)向應用階段快速轉變。”中國3D打印技術產業聯盟執行理事長、世界3D打印技術產業(yè)聯盟首席執行官羅軍此前在接受記者采(cǎi)訪時表示,中國3D打印企業的總數接近或超過中國之外的全球3D打印(yìn)企業的總和。
申萬宏源證券研究員曲偉認為,國內3D打印(yìn)市場過去(qù)四年連續翻倍增長,2015年中國市(shì)場規模在(zài)78億人(rén)民幣左右,3D打印產(chǎn)業已經處於爆發期,而中國是增長最快的市場之一。在政策層麵(miàn),2015年(nián)2月工業和信息化(huà)部、發展改(gǎi)革委、財政部研究製定了《國家增(zēng)材製造產業發展推進計劃(2015-2016年)》。
3D打印材料的重要性已經日漸顯現(xiàn)
上述計劃由工信部、發改委和財政部聯合印發的計劃提出目標:到2016年,中國將初步建立較為(wéi)完善的增材製造產業體係,整體(tǐ)技術水平保持與國際同(tóng)步,在航空航天等直(zhí)接製造領(lǐng)域達到國際先進水平,在國際市場上占有較大的市場份額。世界四大會計事務所之一的Deloitte(德勒)波蘭分部近日對發布了(le)一(yī)份3D打印行業展望報(bào)告,認為全球3D打印市場的當前規模約為48億美元,而到2020年則有望達到205億美元(yuán)。
工業(yè)和(hé)信息化部部長苗圩認為,有了3D打(dǎ)印技術以後,可以最大限度(dù)地滿足每個(gè)消費者個性化需求,當然現在還處於一個發展階段。對於一(yī)些特別複雜的,很難加工、又(yòu)無需批量化的零部件,3D打印具有強大(dà)競爭優勢(shì)。由於這種技術的變化,可能對傳統的生產方式帶來一個(gè)革命性的變化。種種跡象就顯示,3D打印(yìn)正成為全球競爭的焦點。
在(zài)3D打印發展如火如荼之際,關鍵性材料卻(què)成為了3D打印(yìn)產業發展的攔路虎。
“3D打印發展的關鍵在材料,未來3D打印材料(liào)將爆發巨(jù)大生命力,可能占據(jù)3D打(dǎ)印產值(zhí)30%以上份額。我們一(yī)定要做好3D打印(yìn)材料這篇大文章,縮小(xiǎo)與國際差距。”中國工程院院士(shì)、中國3D打印材料理事會主席周廉認為,目前3D打印(yìn)行業所(suǒ)使用的高分子材料(liào)、金屬材料大多依賴進口,受製於人,價格居高不下,嚴重阻礙了我國3D打印的市場應用和推廣(guǎng)。人們過度關注3D打印設備,而(ér)忽視(shì)3D打印材料,要縮小我國(guó)3D打印與國外的差距,材料行業必須攜起手來,提早布局,搶抓機遇。
羅(luó)軍也認為,盡管目前應用在3D打印領域的材(cái)料已達1000多種,但是與傳統製造業比較,還遠遠不夠。部分尼龍材料、陶(táo)瓷材(cái)料、光敏樹脂材料和鈦(tài)合金等冶金粉末材料,我們基本依賴進口,嚴重影響了我國3D打印產(chǎn)業的健康發(fā)展。
3D打印材料的(de)重要性已經日漸顯現。
近日,國務院印發《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》,對“十三五”期間我國戰略性新興產業發展做了明確部署與安排。其中,增(zēng)材(cái)製造(3D打印)作為推(tuī)動製造業(yè)升級的重要技術之一,在《規劃》被多次提及強調。《規劃(huá)》著重指出,“十三(sān)五”期間(jiān)重點突破鈦合金、高強合金鋼、高溫合金、耐高溫高強度工程塑料等增材製造專用材料。
“3D打印(yìn)快速成型材料基(jī)本上可以分為高分子(zǐ)材料和金屬材料兩(liǎng)大類,高分子材料如光(guāng)敏樹脂、ABS、PC、尼龍粉、石膏粉、蠟等,是目前主流的快速成型材料。金屬(shǔ)材料受快速成型工藝的局限及材料(liào)本身的限製,應用並不廣泛。”3D Systems China市場部總監張樂奎說。有專注於3D打印的企業負責人表示,國內對於3D打印機(jī)的需求主要集中於高分(fèn)子材料研發,已經被(bèi)應用於汽車、航空航天、家電等領域,而更多的應用(yòng)領域(yù)以及更廣泛的材料目前還(hái)有待進一步研究拓展。
國產3D打印材料新突破
隨著(zhe)3D打印市(shì)場的快速增長(zhǎng)大,關鍵性材料在3D打印領域的機(jī)會正在不斷擴大。國內多家(jiā)上市公司和(hé)材料企業正加快在3D打印材料領域的擴(kuò)展步伐。12月12日,鑫達集團30萬噸生(shēng)物複合材料項(xiàng)目及3D打印材料項目在四(sì)川(chuān)南充簽約。據了(le)解,此次鑫達集團增材製(zhì)造(3D打印)用複合材(cái)料項目投資3億元,建設熔融沉積式增(zēng)材(cái)製造絲材材料生產線4條、選擇性激光燒結(jié)式增材製造粉末材料生產線1條,產品主要(yào)用於3D打印、醫療器械、生命科學(xué)等領域。
3D打印材料的重要性(xìng)已經日漸顯現
“3D打印材料(liào)近(jìn)兩年來增長尤(yóu)其迅猛。鑫達集團希(xī)望未來5年,從現在90%左右的產品(pǐn)賣到(dào)汽車領域,擴充到高鐵、飛機包括食品包裝還有醫用耗材,包括新能源等更多領域。”鑫達集團總經(jīng)理馬(mǎ)慶維告訴新材料在線,隻要是高(gāo)端的、符合產品結構的鑫達(dá)就要進入,這是未來(lái)的變化,就是領域要擴充。金發科技、銀禧科技等上(shàng)市公司在3D打印高分子材料領域也正加快布局。
此前的2015年6月,金發科(kē)技獲得全球領先聚乳酸生(shēng)產廠商NatureWorks官方推薦為亞太唯一3D打印專用料供應商。金發科技從2013年開始投(tóu)入3D打印專用料研發,目(mù)前基於NatureWorks IngeoTM開發出數十(shí)種牌號的ECOPOND?3D打印專用(yòng)料。使用該係列產品生產的3D打(dǎ)印線材,無臭無味(wèi),線徑穩定,在市麵主流3D打印設備上打印(yìn)連續穩定,打印製件綜(zōng)合性能優異,與ABS,PA,PET相比具(jù)有低碳足跡的(de)特點。
“3D打印項目主要研究方向為用於3D打印(yìn)技術的高性能高(gāo)分子複合材料研發(fā)及產業化,開發低成本、高性能的成形(xíng)材料(liào),推動3D打印技(jì)術的應(yīng)用(yòng)普及。具體包括高性能尼龍(lóng)(PA)複合材料、功能(néng)化聚醚醚酮(PEEK)複合材料、低成本多功能(néng)ABS複合材料等三(sān)方麵的產品開發和產業化(huà)。”銀禧科技董秘鄭(zhèng)桂華在(zài)接待機構投資(zī)者時表示銀禧科技研發的(de)尼(ní)龍粉開始量產,該產品是之前一直是國外(wài)企業所壟斷,目前銀禧科技是國內能生產該產品的少數幾家企業之一。在金屬(shǔ)3D打印材料(liào)領域,國(guó)內材料企業也正(zhèng)在積極布局。
“越是複雜的構造,使用金屬3D打印越是‘合算’,因為它可以製造(zào)幾乎無限複雜的幾何結構,而這些結構傳統(tǒng)工藝無法實(shí)現。”西安鉑力特激光成形技術有限(xiàn)公司賈鑫表示,目前可用(yòng)於3D打印的金(jīn)屬(shǔ)有40多種。“如果說3D打(dǎ)印是顛覆級的應用,那金(jīn)屬3D打印無疑是站在塔尖。”蘇州(zhōu)英納特納米(mǐ)科技有限公司董事蒲峰告訴新材料在線,目前國內3D打印金屬(shǔ)材(cái)料沒有太多的核心技術,國內金屬粉末品質尚不夠穩定,同時成本居高(gāo)不下(xià),能夠批量供應的企業還不多。據(jù)浦(pǔ)峰介紹,目前鈦(tài)基材料是應用最廣的3D打印金屬材料,廣泛(fàn)應用與航天航空(kōng)、軍工、醫(yī)療器材等領域。
近日,全球知名的(de)高科技企業瑞士歐瑞康(Oerlikon)宣(xuān)布,將斥資5000萬美(měi)元在美國新建一座工廠,用於開發和(hé)生產金屬材(cái)料,包括用於3D打印技術的金屬粉末(mò)。同時,這(zhè)家公司收購了(le)德國金(jīn)屬3D打印公司(sī)citim,旨在(zài)從本質上增強自己的3D打印能力。3D打印關鍵性材料的“缺失”已經成為影(yǐng)響3D打印(yìn)產業騰飛的桎梏,如何尋找到優秀的新材料企業和優(yōu)質的3D打印材料成為了整個(gè)產業界關注的焦點。