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2017年中国3D打印光聚合材料行业产量分析(图)

2017年09月13日 15:5610000人浏览字号:T|T

    3D打印,又称为“增材制造”,属于快速成型技术的一种,是一种以数字模型为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过使用打印设备将材料进行逐层添加从而制造出三维物体的技术。之所以称其为“打印”是因为其参照了普通打印机的技术原理,分层加工的过程与喷墨打印十分相似。

3D 打印流程图

资料来源:公开资料,智研咨询整理

    在3D打印发展之初,其应用一般仅仅局限在原型制作或是工艺品打印上。而随着3D打印技术的日趋成熟,3D打印在汽车、航空、医疗、教育、电子消费品等领域有了更为广泛的应用。其中3D打印在航空和汽车领域的发展已经比较成熟。而生物医疗则成为了最近3D打印研究的热门领域。

 

 

3D 打印的应用领域

资料来源:公开资料,智研咨询整理

    3D打印(增材制造)的基本原理,即是“离散-堆积”原理。增材制造是和传统的减材制造相对应的。传统的减材制造是通过多种加工手段(切、削、铣、磨等)来去除掉多余的物料,用做减法的形式来得到成型的物件;而增材制造则是通过将材料逐层添加黏合,用做加法的形式来制造物品。

增材制造和减材制造的对比

资料来源:公开资料,智研咨询整理

 

 

3D 打印原理

资料来源:公开资料,智研咨询整理

    3D打印是制造业有代表性的颠覆性技术,改变了传统制造的理念和模式,近年来备受瞩目。与传统制造相比,3D打印具有以下五大优势:

    1、可以制造具有复杂几何构型的物品。3D打印可以突破传统制造产品的形状限制,将以前仅存在图纸或是电脑中的设计转变为真正看得见的产品,从而为设计师提供无限的空间和可能。

    2、产品多样化无需增加成本。传统制造的规模经济,是以牺牲产品多样性为代价的。如果需要改变产品的形状,通常需要重新铸造模具或购买新的设备。而如果采用3D 打印,即便每次制造的产品形状不一样,也不会有额外的成本增加。

    3、无需组装。在传统的制造业中,一件复杂的产品通常是先由生产部门制造出各种零件,再送往装配部门进行组装。在现代大规模生产中,生产部门和装配部门很可能相隔千里,甚至会在不同的国家或地区,零件在各部门之间的运输成本会很高。而且如果一个产品所需的零部件越多,那么组装消耗的时间和成本也就相应地越多。3D打印能够使部件一体化成型,从而省略掉组装环节,缩短了生产的供应链,有效地节约了劳动力和成本。

    4、 减少副产品,更加绿色环保。在传统的金属加工中,90%的金属原材料会被废弃掉。而3D打印的“净成型”制造则可以有效的减少原材料的浪费,更有利于环保。

    5、按需打印,减少库存。3D打印可以让企业根据客户的订单即时生产出产品,而无需实体库存,这样大大降低了企业的成本和风险。

    3D打印设备和材料的研究起源于上世纪八十年代。经过二十多年的发展,3D打印技术已经逐渐成熟,应用领域也不断扩大,从最开始仅仅用于制作模型,后来发展到打印工艺品和玩具,再到现在已经成功地制造出能够直接应用于各领域的最终工业产品。

3D打印产业发展历程

资料来源:公开资料,智研咨询整理

    据哈佛商业评论报道,到2015年已经有超过30%的全球300强企业正在或是考虑使用3D打印。3D打印在各领域越来越高的接受程度说明其发展已经到了一个关键的转型期,从以前的仅用于小规模个性化制造到现在已经成为主流生产模式的重要补充。

    3D 打印材料是专门针对3D 打印设备用于制造三维物体的原材料,是3D 打印的物质基础。和基础材料相比,用于3D 打印的原材料通常对于耐热性、灵活性、稳定性以及敏感性有更高的要求。

    通常打印设备厂商对于打印材料的销售有封闭和开放两种模式。

    所谓封闭模式是指消费者只能从打印机设备生产商处购买到与该机型相匹配的打印材料。采用这种模式进行材料销售的设备生产商可以获得更高的利润率,但同时也会限制自由市场竞争,不利于材料性能的改进和新材料的研发。在3D 打印材料中,大多数工程塑料的销售采用的就是封闭模式。

    而与之相对应的开放模式则允许消费者从第三方材料供应商那里购买标准的打印材料。绝大多数金属打印材料采用的就是开放模式。这种模式吸引了更多的公司来生产和销售金属打印材料,使得市场得到更为充分的竞争,材料价格不断下降。同时也鼓励生产商家不断创新来获得更多的市场份额。现在金属打印材料已经成为打印材料里增长最快的市场。

打印材料销售模式的比较

资料来源:公开资料,智研咨询整理

    目前能够用于3D 打印的材料大约仅有200 余种。3D 打印行业对于打印材料种类的划分现在并没有特定的标准。如果按照材料的物理状态可以将打印材料分为液体材料、薄片材料、粉末材料、丝状材料等。如果按照材料对应的打印技术进行分类,则可以将材料分为SLA 材料、LOM 材料、SLS 材料、FDM 材料等。如果按照材料的化学性能,可以分为工程塑料、光敏树脂、金属类材料、陶瓷类材料等。

    根据市场调研机构IDTechEx 的统计,2013 年光敏树脂的市场份额占了打印材料的半壁江山(56%)。仅随其后的是热塑性材料,占市场份额的40%。金属打印材料的市场份额很小,但是近年来发展速度迅猛。

    目前,3D 打印的两大巨头3D Systems 公司和Stratasys 公司(通过2012 年收购Objet 公司)占据了全球光敏树脂材料绝大部分的市场份额。我国对光敏树脂的研究起步较晚,和国外相比还存在很大的差距,现在这类打印材料主要依靠进口。

 主要3D 打印材料

资料来源:公开资料,智研咨询整理

    随着下游需求市场的增长以及国内3D打印光聚合材料行业研发能力的提升,近年来我国3D打印光聚合材料行业产能增长较为明显,据统计:2014年我国3D打印光聚合材料行业产能为202吨,2015年行业产能为250吨。

2010-2015年我国3D打印光聚合材料行业产能走势图

资料来源:公开资料,智研咨询整理

    2014年我国3D打印光聚合材料行业产量为180吨,2015年国内产品产量为225吨,产品产量较2014年同期增长25%。

 

2010-2015年我国3D打印光聚合材料行业产量走势图

资料来源:公开资料,智研咨询整理

    2014年我国3D打印光聚合材料行业消费量为478吨,2015年产品需求量为901吨,需求较2014年同期增长88.5%。

2010-2015年我国3D打印光聚合材料行业需求量走势图

资料来源:公开资料,智研咨询整理

    2014年我国3D打印光聚合材料行业产值为10135.4万元,2015年国内3D打印光聚合材料行业产值为12409.6万元,产值较2014年同期增长22.4%.

2010-2015年我国3D打印光聚合材料行业产值走势图

资料来源:公开资料,智研咨询整理

    相关报告:智研咨询发布的《2017-2022年中国3D打印市场深度调查及发展趋势研究报告

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