作为“决定未来经济的12大颠覆技术”之一和第三次工业革命的引擎,3D打印标志着从传统制造迈向智能制造的巨大产业变革,引发了新的技术革命浪潮。
3D打印技术又称增材制造(Additive manufacturing),是一种以数字模型文件为基础,将可粘合材料逐层叠加以构建现实三维物体的技术。作为“决定未来经济的12大颠覆技术”之一和第三次工业革命的引擎,3D打印标志着从传统制造迈向智能制造的巨大产业变革,引发了新的技术革命浪潮。
与传统制造技术相比,3D打印技术具有“去模具、减废料和降库存”等特点,在生产上可以优化结构、节约材料和节省能源,极大提高制造效率,实现“设计引导制造”的创新理念。3D打印,即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,后逐渐用于一些产品的直接制造,已经有使用这种技术打印而成的零部件。在科研及产业界大量研发投入的驱动下,3D打印对制造业的升级能力以创新为宗旨,从应用端的引入深度和广度切入,为各下游行业进行价值赋能和创造革命,覆盖领域包括航天军工、汽车船舶、能源动力、生命医疗、文化创意和建筑等。
在汽车家电方面,2021年6月,总投资超过1500万欧元的宝马增材制造中心正式开业,利用3D打印技术这一创新方式,宝马集团已经生产了数百万个汽车零件。同时,米其林计划与通用汽车合作开发第一个3D打印无气轮胎,将为汽车行业注入全新的活力与价值。
在制造医疗假体方面的发展则不仅仅局限在骨科、假耳等,还包括眼部假体,2021年11月,德国Fraunhofer弗劳恩霍夫研究所在3D打印假眼临床应用方面的突破表明3D打印制造医疗假体的商业化趋势。
相较于国外公司30余年的发展历史,国内3D打印设备起步较晚,虽然在短时间内取得较快进步,但在设备运行的稳定性、产品质量等方面需要进一步提升,距离国产替代进口、代理走向自销的目标仍有一段距离。但伴随着下游应用领域的不断拓展,国内厂商有望在细分领域实现突破。
3D打印企业竞争趋向白热化
进入3D打印机行业的最主要的壁垒是技术壁垒,和资金壁垒。目前3D打印机行业的一些企业已经在自己所研发的成果上申请技术专利,竞争的焦点主要集中在技术垄断上。还有外资的潜入,目前日欧美的3D打印机行业是比较领先的。由于未来中国3D打印机市场规模将扩大到100亿元,中国有望将超越美国成为全球最大的3D打印机市场。
而欧洲的几家大型3D打印企业已经完成了在欧洲的布局,并且已经通过代理商完成了在国内各主要城市的战略布局。等到3D打印的国内的应用市场启动起来,国内的3D打印企业就会被其甩在后面,竞争趋向白热化。
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