3D打印產(chǎn)業(yè)高潮迭起 發(fā)展機(jī)遇與當(dāng)前障礙分析

【中國(guó)包裝網(wǎng)訊】在全球3D打印滾滾浪潮的催動(dòng)之下，3D打印產(chǎn)業(yè)日漸迎來(lái)了新的曙光。目前,各國(guó)政府對(duì)增材制造的研發(fā)紛紛給予了重視，其中加拿大政府1900萬(wàn)加拿大幣，英國(guó)政府1470萬(wàn)英鎊，中國(guó)政府4500萬(wàn)美金，新加坡5年內(nèi)投入4億美金，德國(guó)投入2460萬(wàn)美金，美國(guó)3.9億美元。

相比與增材制造的發(fā)展前景和政府的重視來(lái)說(shuō)，增材制造當(dāng)前的市場(chǎng)是非常小的。根據(jù)Wohlers報(bào)告，2015年3D打印的設(shè)備與材料銷售金額為24億美金，其中15億美金為打印設(shè)備，7.7億美金是增材制造材料的銷售。2015年3D打印服務(wù)的銷售收入約為28億美金，其中17億美金來(lái)自打印服務(wù)公司。

亞太、美國(guó)、西歐將占領(lǐng)3D打印的全球市場(chǎng)重要版圖，三大市場(chǎng)的占有率將從2014年的59.2%提升到2019年的70%。根據(jù)IDC的預(yù)測(cè)，中國(guó)將是3D打印硬件和服務(wù)的領(lǐng)頭羊。

從3D打印的應(yīng)用角度看，雖然關(guān)于3D打印進(jìn)入生產(chǎn)的呼聲很高，但是根據(jù)麥肯錫和投資公司Piper Jaffrey的預(yù)測(cè)，直接零件生產(chǎn)目前約占增材制造應(yīng)用的30%。限制3D打印進(jìn)入生產(chǎn)領(lǐng)域的主要障礙包括：成本、時(shí)間、設(shè)計(jì)思路和領(lǐng)導(dǎo)人的遠(yuǎn)見(jiàn)。當(dāng)前，在美國(guó)，3D打印進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的典型應(yīng)用包括：GE通過(guò)增材制造來(lái)加工噴油嘴，另外就是90%的助聽(tīng)器塑料殼是由3D打印生產(chǎn)出來(lái)的。

3D打印的當(dāng)前兩大主要應(yīng)用是原型和模具。根據(jù)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的預(yù)測(cè)，到2020年模具市場(chǎng)有望達(dá)到687億美金，其中美國(guó)增材制造在模具領(lǐng)域的市場(chǎng)預(yù)計(jì)達(dá)到88億美金。而2015年，美國(guó)增材制造在模具應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)為8億美金。

醫(yī)療應(yīng)用增材制造發(fā)展的障礙

醫(yī)療模型方面，在開(kāi)發(fā)更先進(jìn)的模型和植入物的一個(gè)限制因素是準(zhǔn)確的模擬身體零件所需的可用材料有限。例如，精確的模型主動(dòng)脈，最有效的模擬彈性蛋白、膠原蛋白與肌肉材料。

生物打印方面，從材料到打印方案，再到商業(yè)化有很長(zhǎng)的路要走，什么樣的公司能夠獲得資金的支持，并堅(jiān)持下來(lái)是對(duì)創(chuàng)業(yè)者意志力和投資人眼光的雙重考驗(yàn)。

植入物領(lǐng)域，如何預(yù)測(cè)與控制臨床失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

航空航天增材制造發(fā)展的障礙

由于質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)的原因，一級(jí)制造商不愿意將關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)外包出去， 政府和原始設(shè)備制造商對(duì)此類應(yīng)用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)十分嚴(yán)格。

當(dāng)前的增材制造水平與不同的設(shè)備和材料關(guān)系很大，與工藝處理的水平也息息相關(guān)。在這種情況下，一級(jí)制造商只能自己通過(guò)增材制造來(lái)開(kāi)發(fā)零件或者外包給關(guān)鍵且信任的供應(yīng)商。從而在市場(chǎng)上留給打印服務(wù)商或者是二級(jí)供應(yīng)商進(jìn)入到增材制造領(lǐng)域的機(jī)會(huì)變得十分少。

后處理的成本經(jīng)常與增材制造的成本接近。

材料方面增材制造發(fā)展的障礙

很多情況下，金屬打印對(duì)于原型制造來(lái)說(shuō)過(guò)于昂貴

主要設(shè)備廠商打印材料不開(kāi)源，新材料的開(kāi)發(fā)收到限制

主要的設(shè)備廠商的專利組合支持不開(kāi)源材料

市場(chǎng)上可替代的便宜材料選擇少

小而分散的市場(chǎng)限制了主要材料公司的興趣。