优势与局限并存 3D打印产业市场深度解读
- 2015-07-17 14:07:457488
什么是3D打印
3D打印即快速成型的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料凳可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体形状的技术，国外称为增材制造。其基本原理是离散-堆积原理。
3D打印国家政策法规
2.1《国家高技术研究发展计划（863计划）》
2013年4月，*近期公布的新《国家高技术研究发展计划（863计划）、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》，将3D打印产业纳入其中。
《指南》中提到，破3D打印制造技术中的核心关键技术，研制重点装备产品，并在相关领域开展验证，初步具备开展全面推广应用的技术、装备和产业化条件。设4个研究方向：
（1）面向航空航天大型零件激光熔化成型装备研制及应用
针对航空航天产品研制（试制）过程中单件、小批量需求，研制适合钛合金等难加工零件直接成型的大型零件激光熔化成型装备，台面2米×2米，制件精度控制在±1%以内，堆积效率达300cm3/h以上。制定相关工业技术标准，并在航空航天产品研制零部件制造中进行应用。
（2）面向复杂零部件模具制造的大型激光烧结成型装备研制及应用
针对复杂零部件模具快速制造的需求，研制适合制造蜡模、蜡型、砂型制造，以及尼龙等塑料零件制造的大型激光烧结成型装备，台面2米×2米，制件精度控制在±0.1%以内，堆积效率达1000cm3/h以上。制定相关技术标准，并在汽车、模具等行业产品研制中得到应用。
（3）面向材料结构一体化复杂零部件高温高压扩散连接设备研制与应用
针对结构复杂、性能要求高、连接难度大等复杂零部件加工的需求，研制材料结构一体化复杂零件高温高压扩散连接设备和工艺，工作加热区域尺寸Φ1000mm×1000mm以上，并在航空航天产品的研制中开展应用。
（4）基于3D打印制造技术的家电行业个性化定制关键技术研究及应用示范
针对家电行业个性化定制迫切需求，结合以3D打印制造技术为核心的数字制造技术带来的制造变革，研究3D打印个性化零件设计技术、个性化定制模式、定制业务协同引擎、交互门户、运行平台等技术，开发个性化定制管理平台，并基于3D打印制造装备为终端用户提供个性化定制服务，在应用示范期内销售经济收入不少于3000万元。
2.2关于印发《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》的通知
2015年新年伊始，*正式发布《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》，从国家战略高度提出3D打印的发展方向和目标。该计划将针3D打印产业链中各关键环节如材料、工艺、设备和标准中的核心技术瓶颈进行布局，实现技术上的快速发展，达到*水平。
同时，还将通过需求牵引与创新驱动相结合，政府引导与市场拉动相结合，重点突破和统筹推进相结合，3D打印技术和传统制造技术相结合的方式，来推进我国3D打印产业健康有序发展。和欧美国家3D打印战略计划相比，该计划更加突出了技术创新和政府政策对产业发展促进作用，这将为我国追赶欧美3D打印的地位提供强大的保障。
该计划提出到2016年，初步建立较为完善的3D打印产业体系，整体技术水平保持与同步，在航空航天等直接制造领域达到*水平，在市场上占有较大的市场份额。
技术水平方面，部分工艺装备达到*水平，初步掌握3D打印材料、工艺软件及关键零部件等重要环节的关键技术。应用方面，3D打印成为航空航天等装备制造及修复领域的重要技术手段，初步成为产品研发设计、创新创意及个性化产品的实现手段以及新药研发、临床诊断与治疗的工具。
产业方面，3D打印产业销售收入实现快速增长，年均增长速度30%以上，形成2-3家具有较强竞争力的企业。支撑体系建设方面，成立行业协会，建立5到6家3D打印创新中心，形成较为完善的产业标准体系。
相关部门（政府/指导部门）
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市场分析
4.1国内外市场基本情况
4.1.1技术起源
3D打印技术诞生于上世纪80年代的美国，此后马上出现波小高潮，美国很快涌现出多家3D打印公司:1984年，CharlesHull开始研发3D打印技术，1986年，他自立门户，创办了世界上家3D打印技术公司(3DSystems公司也是目前3D市场者之一)，同年发布了款商用3D打印机。
1988年，ScottCrump发明了FDM(热熔挤韦，}成型)技术，并于1989年成立了现在的另一家3D打印上市公司Stratasys(NASDAO:SSYS，该公司在1992年卖出了台商用3D打印机。
到了21世纪初，3D打印沉寂下来，许多人开始质疑这种技术的可靠性，当时只能做一些塑料模型，强度和精度都不高。直到2008年，开源3D打印项目【RepRap】发布“Darwin”,3D打印机制造进入新纪元;同年，Objet推出Connex500，让【多材料】3D打印成为可能。
在欧美3D打印技术已经广泛应用。目前限制金属材料发展的主要的问题是其成形制造效率不高，每个小时大约只有100-3000克。
4.1.2国内发展：设备多集中在教育领域
中国从1991年开始研兄3D打印技术，当时的名称叫快速原型技术(RapidPrototyping，即开发样品之前的买物模型;具体在上有几种成熟的工艺，分层买体制造(LOM、立体光刻(SL),熔融挤压(FDM、激光烧结(SLS)等(后文会将重要技术一一详述)，国内也在不断跟踪开发。2000年前后，这些工艺从买验室研究逐步向工程化、产品化转化。
由于做出来的只是原型，而不是可以使用的产品，而且国内对产品开发也不重视，大多是抄袭，所以快速原型技术在中国工业领域普及得很慢，全国每年仅销售几十台快速原型设备，主要应用于职业技术培训、高校等教育领域。
2000年以后，清华大学、华中科技大学、西安交大等高校继续研究3D打印技术。西安交大侧重于应用，做一些模具和航空航天的零部件;华中科技大学开发了不同的3D打印设备;清华大学把快速成形技术转移到企业一一殷华(后改为太尔时代)后，把研究重点放在了生物制造领域。
目前国内的3D打印设备和服务企业一共有二十多家，规模都较小。一类是十年前就开始技术研发和应用，如北京太尔时代、北京隆源、武汉滨湖、陕西恒通等。这些企业都有自身的核心技术。另一类是2010年左右成立的，如湖南华曙、先临三维、紫金立德、飞尔康、峰华卓立等。而华中科技大学、西安交通大学、清华大学等高校和科研机构是重要的3D技术培育基地。