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3D打印产业进入新时代哪些材料值得注意? 直通行业半岛平台

2023-05-17 阅读次数:

  今天我们来聚焦一下科技领域当中的一个小分支,就是3D打印行业。3D打印是制造技术革命性的创新,有别于传统制造业,它是一种快速成型的技术,通过对模型数字化立体扫描、分层处理,借助于类似打印机的数字化制造设备,利用材料不断叠加形成所需要的实体模型。

  3D打印技术其实好几年前就有了,到现在来看的话,应该说是发展比较的成熟,广泛应用于航空航天、医疗器械、建筑、汽车、能源、珠宝设计等领域。3D 打印产业在今年开始又进入到了一个全新的时代,那么投资者对这个行业也要引起高度的关注。

  3D打印也叫做增材制造,增材制造与传统制造技术相比是不需要事先制造模具的,它不必在制造过程当中去除大量的材料,也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终的产品。具有去模具、废剪裁的特点,在生产上可以优化整个结构,节约材料和节省人员,极大的提升了制造的效率。

  这个技术适用于新产品的开发、快速搭建以及小批量零件制造,包括一些复杂形状零件的制造以及模具的设计和制造等等,同时也适用于非常难加工的一些材料的制造,如外形设计检查等等。所以3D打印有一个显著的优点,可以设计引导制造,实现创意驱动,制造出符合特定消费者需求的产品。

  3D打印整个产业,最关键就是材料,它是整个3D打印技术发展最重要的物质基础,是3D打印发展最重要的制约因素。根据下游领域制造件的整个特性,金属复合材料需求空间非常之庞大,也有望成为3D打印材料的引爆点。

  一般3D打印所需要的原材料都是专门针对3D打印设计和工艺而研发的,与普通的金属材料、塑料、石膏、树枝等等是有非常大的区别的,它的形态一般有粉末状、丝状、液体状等。

  在这里我想给大家归纳几个3D打印最重要的材料。第一个材料就是金属材料,大家都知道重工业产品往往是依赖耐高温、耐腐蚀的金属材料的,那么3D打印为了满足重工业产品的需求,最早研发、投资最多的就是金属粉末,金属粉末一般要求纯净度非常高,球形度要好,氧含量要来得低。

  目前应用于3D打印的金属粉末材料主要就是钛合金,还包括不锈钢和铝合金等等材料。此外还有用于打印首饰用的金银等等贵金属附膜材料。钛合金得益于其强度高、耐腐蚀性好、耐温性高,往往用于火箭、导弹、飞机的各种结构件相应的制作。此外不锈钢也以耐腐蚀性而得到广泛应用,3D打印的不锈钢模具有非常高的强度,而且适合打印尺寸比较大的物件,目前来看的话,欧美等等国家已经是实现了小尺寸不锈钢、高温合金零件的激光直接成型。

  第二个就是工程材料,它们的强度、耐冲击性,包括耐热性、硬度及抗老化能力比较优秀,所以工程塑料是当前应用比较广泛的一种3D打印材料。常见的有 ABS类材料、PC类材料,尼龙类材料等。

  那么第三个材料叫做光明树脂材料,光明树脂一般情况下是液体,它在一定波长的紫外线照射下,能够立刻引起去和反应,完成相应固化。半岛平台第四个材料是陶瓷材料,A股当中有3家最重要的龙头,那么这一块的话我就不做过多的介绍。

  根据全球3D打印细分产业调研结果我们可以看到,美国和欧洲在产业化方面具备先发优势,3D打印产业链当中真正的领军企业牵涉全部是欧美企业。2019年美国以 34. 4%的这个市场份额占据全球3D打印设备数量。我们中国是在 10. 8% 位居其次,但是中国3D产业发展速度是超高速的,而且未来几年它的复合增速可能会高达30%。

  总体而言我们中国在3D打印这一块的起步是比较晚的,但是之后的政策发力速度非常之快。2015年之后,我们国家增材制造产业在中国制造引导下,迎来了高速发展的契机。像中国制造2025、十三五规划等等一系列产业相应的政策都描绘了增材制造行业相应的发展路线图,并且相继成立了相应的企业。未来我国3D打印也有望从导入期进入到真正快速的成长期。