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热点聚焦:习李大赞3D打印政策暖风不断 3D打印产业链缺啥?
发布时间:2015-12-07


在近日的G20峰会上,国家主席习近平大赞了3D打印,表示“新一轮科技和产业革命正在创造历史性机遇,催生互联网+、分享经济、3D打印、智能制造等新理念、新业态,其中蕴含着巨大商机,正在创造巨大需求,用新技术改造传统产业的潜力也是巨大的。”

 

 

 

而前不久,国家总理李克强在主持国务院先进制造与3D打印专题讲座时,也明确表示,要加快3D打印等新技术产业的发展,指出“3D打印等新技术会带来传统生产和组织管理模式的革命性变化,有利于资源更优地配置和创造性技术的发展,拓展了大众创业、万众创新的空间。”

 

 


1.3D打印下游产业如火如荼

 

从今年国际国内3D打印市场发展来看,明显感觉到3D打印开始步入快车道,3D打印产业发展已由概念认知阶段开始向应用阶段快速转变。

 

1.3D打印进学校的步伐明显加快

国内大概有接近1000所学校不同程度地购买了3D打印机,建立了3D打印教室。

2.工业3D打印的市场增速加快

今年国内市场预计将至少销售500台工业3D打印机(含金属和非金属,其中金属3D打印机预计突破100)

3.生物医学3D打印好事频传

蓝光英诺的国家863项目生物医学3D打印机打印血管技术取得重大突破,杭州电子科技大学的生物3D打印肝单元技术取得重大技术进步,康奈尔大学开发出可以打印人体器官的材料等,标志着生物医学3D打印正迈入一个新的发展阶段。

企业家们正在从打印、扫描、制造以及内容共享上对3D打印进行革新。目前,大部分开发者致力于研发大众3D打印机,与之前研发的商用3D打印机相比,它们在精度、规模及材料选择方面相对受限。由于行业内的竞争,商家们不得不努力提高打印机的性能、使用的便利性并增加产品的特色功能,以获得消费者的青睐。


 

2 .我国3D打印行业可攻克的重点


 

3D打印技术突破的关键需要行业内的专家围绕3D打印材料的标准化和规模化生产开展研究,重点攻克高端打印材料及配套生产设备的研发,解决材料种类少,性能不能满足使用的问题。一方面需要提升现有工艺的效率、稳定性,另一方面需要研发针对特种金属、高分子、陶瓷等材料的新型打印工艺。

—— 华中科技大学教授 史玉升

3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。3D打印常用材料有尼龙玻纤、耐用性尼龙材料、石膏材料、铝材料、钛合金、不锈钢、镀银、镀金、橡胶类材料。

3D打印材料方面,尽管目前已经有1000多种材料可以适用于3D打印,但是,在生物材料、金属材料、非金属材料领域还有很大的发展空间。


 

3.3D打印材料


 

据国外调研报告称,到2020年,全球3D打印粉末材料市场的销售额将达到6.369亿美元,从2015年到2020年的年复合增长率为24.4%


 

市场增长

一些背后因素,比如技术进步、新产品开发以及基于粉末的选择性激光烧结(SLS)技术关键专利到期等。技术进步和新产品开发将会吸引更多的买家,而SLS专利到期将使的更多公司能够合法地使用以前受专利保护的技术,从而推出更多更便宜的产品。

 

3D打印粉末材料的主要应用领域仍然在航空航天和军工领域,这些行业的需求大概要占整个市场需求的三分之一。导致这一现象的重要原因之一就是3D打印粉末材料在喷气式发动机及其部件制造中的应用。除此之外3D打印粉末还主要用于汽车、医疗及牙科领域。医疗专业人员可以使用这些材料制造量身定制的植入物和医疗设备等。

3D打印粉末中占据最大的份额,其主要用于工程和制造领域,由于金属自身的特性使其成为制造发动机部件的必然选择,而且金属粉末可用于原型以及模具制造。


 

4.3D打印毒害检测及废物处理领域

 

某些材料有毒

美国加州大学河边分校研究人员发现,一些商用3D打印机打印出的产品对一些鱼类的胚胎有毒,导致大量胚胎死亡。

胚胎接触热熔塑料3D打印出的材料后存活率轻微下降,但接触液体3D打印材料后存活率明显下降,一半以上的胚胎在3天内死亡,其余的在7天内死亡,极少数的“幸存”斑马鱼胚胎全部存在发育异常。用紫外线对液体打印机打印出的物件照射1小时,能极大降低打印品的毒性。

 

粉尘有害

桌面3D打印机确实能够散发出许多的超细颗粒(ultrafine particles, UFPs)。

超细颗粒是指那些小于100纳米的微小颗粒,可以是天然的,也可以是人工的。超细颗粒通常都很容易进入到人体的气管和肺部,并被吸收到血液循环系统,因而长期接触就有可能引发一些健康问题,比如肺病,中风和哮喘等等。

 

似增真增

在任何3D打印机的打印过程中不难发现——它作为增量技术将许多非常薄的层逐步堆积起来的形成需要制造的物体,其不计其数的支撑原料,可以以“吨”被回收,而一个喷墨3D打印机也浪费其油墨的40%-50%。成本增加,废物无法回收利用。

3D印刷生产则严重依赖塑料,与注塑(传统方法制造塑胶对象)不同,注塑工艺可留下极为少数的未使用的塑料原料,塑料工业级3D打印机使用粉状或熔融聚合物打印却留下大量未使用的原材料遗留。塑料的副作用在于材料在打印过程中有时可重新使用,但大多因材料特性的损坏却无法回收,不得不直接丢弃。

上游及辅助产业3D打印产业的东风随着政策的大力支持源源不断,带来的市场和机遇巨大,在体量激增的同时,有效的布局蓝海,也是非常不错的。

(来源:先进制造业 公众号)