3D打印實(shí)現(xiàn)了制造方式從等材、減材到增材的轉(zhuǎn)變，改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合方式，被廣大科研人員認(rèn)為是制造領(lǐng)域具有代表性的一種技術(shù)。
在數(shù)字化大潮席卷而來的今天，3D打印作為以數(shù)據(jù)為核心的新興制造型技術(shù)，與物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、人工智能等新興技術(shù)加快結(jié)合，正為各個(gè)行業(yè)的發(fā)展和升級注入創(chuàng)新動(dòng)能。身處其中的每一個(gè)普通人，也逐漸認(rèn)識到3D打印給生活生活所帶來的影響。
目前，國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)在浙江省、湖北省、廣東省、陜西省、北京市等省市得到較快發(fā)展。在政府的大力支持下，3D打印行業(yè)快速發(fā)展，3D打印產(chǎn)業(yè)園不斷涌現(xiàn)。目前，國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)園主要分布在沿海地區(qū)，中部地區(qū)也有形成產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。
相較于傳統(tǒng)制造工藝，3D打印技術(shù)擁有快速成型、制造精度高、復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型能力好等多種優(yōu)勢。制造業(yè)許多細(xì)分場景逐漸使用3D打印進(jìn)行產(chǎn)品原型制作，或直接將3D打印用于零部件、整機(jī)生產(chǎn)，3D打印在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍逐漸增多。
從3D打印產(chǎn)業(yè)鏈來看，可以根據(jù)上中下游分為3D打印材料、3D打印服務(wù)、3D打印設(shè)備、和3D打印應(yīng)用。從設(shè)備類型來看，3D打印機(jī)主要分為消費(fèi)級和工業(yè)級。工業(yè)級3D打印機(jī)速度更快、精度更高，在航空航天、汽車制造、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
據(jù)IDC《中國3D打印機(jī)市場半年度追蹤報(bào)告》顯示，自2015年起，中國工業(yè)級3D打印機(jī)(25K美金及以上設(shè)備)出貨量及銷售額均持續(xù)增長， 2019年上半年出貨量同比增長5.1%，銷售額同比增長9.3%。IDC預(yù)計(jì)，2019年全年銷售額規(guī)模有望超過27億元人民幣。
IDC的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前工業(yè)級3D打印的主要應(yīng)用仍為手板(產(chǎn)品在定型前少量制造的驗(yàn)證樣件)生產(chǎn)，占比高達(dá)84.1%，用于成品生產(chǎn)的占比僅為10.1%(其余5.8%為生產(chǎn)輔助設(shè)備生產(chǎn))，這意味著3D打印在工業(yè)生產(chǎn)上擁有較大的發(fā)展?jié)摿Α?BR> 通常來講，3D打印手板模型都要通過激光快速成型機(jī)做首件，經(jīng)過打磨拋光，是一種拿去作模具的模型件。3D打印手板的優(yōu)點(diǎn)是縮小了生產(chǎn)成本和時(shí)間成本，進(jìn)一步驗(yàn)證產(chǎn)品設(shè)計(jì)者的創(chuàng)意設(shè)計(jì)的可能性，為企業(yè)批量化制造某種產(chǎn)品提供更加可靠的保障。
除了汽車、飛機(jī)、輪船等零部件制造可以借助3D打印外，機(jī)器人外殼、醫(yī)療手術(shù)導(dǎo)板也可以借助3D打印進(jìn)行制造。目前，國內(nèi)外許多公司都開始使用3D打印技術(shù)制造機(jī)器人外殼和一些塑料部件，一般情況下是使用3D打印光敏樹脂材料來打印機(jī)器人外殼手板，而機(jī)器人內(nèi)部的功能性手板可以采用尼龍材料來打印。
在傳統(tǒng)制造業(yè)，企業(yè)需要根據(jù)客戶需求確定工廠規(guī)模和生產(chǎn)線，還要考慮零部件倉儲(chǔ)、交貨周期、庫存數(shù)量、運(yùn)輸成本等一系列生產(chǎn)因素，以及隨之增長的勞動(dòng)力、稅收的變化。所有這些都意味著大量的成本和風(fēng)險(xiǎn)，而建立在3D打印基礎(chǔ)之上的按需制造方式，有望改變傳統(tǒng)制造的產(chǎn)品交付方式，使工業(yè)產(chǎn)品制造更加高效和智能。
有研究人員指出，隨著醫(yī)療、汽車、能源、航空航天等精細(xì)化產(chǎn)品制造要求的逐步顯現(xiàn)，輕量化設(shè)計(jì)將成為未來3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。3D打印的零部件能夠?qū)崿F(xiàn)減重，也是3D打印與普通產(chǎn)品制造工藝相比的一大優(yōu)勢。新能源汽車、人工骨架、火箭載荷的減重，很有可能成為各國重點(diǎn)研究的內(nèi)容。
值得注意的是，3D打印材料的發(fā)展與高附加值定制化需求的挖掘，將成為整個(gè)3D打印市場規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)張的兩大動(dòng)力，高效率、低價(jià)格、高質(zhì)量，也逐漸成為了3D打印生產(chǎn)服務(wù)的主流要點(diǎn)。2020年，品質(zhì)優(yōu)良的工業(yè)級3D打印機(jī)將為工業(yè)產(chǎn)品制造提供更多助力。
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