近年來,我國3D打印市場應(yīng)用程度不斷深化,各類新型業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn),相關(guān)技術(shù)、設(shè)備在多個域得到深入應(yīng)用。2017-2019年,我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模逐年增加,增加速度要略快于全球整體增速,以致于我國3D產(chǎn)業(yè)占全球的比重在不斷增加。據(jù)2020年3月賽迪顧問(CCID)發(fā)布的《2019年全球及中國3D打印行業(yè)數(shù)據(jù)》,2019年,中國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模為打印產(chǎn)業(yè)打印產(chǎn)業(yè)157.5億元,較2018年增加31.1%。
從政策支持來看,2017-2018年,國家層面共出臺15項關(guān)于3D打印行業(yè)的政策,其中有7項中明確提及推進3D打印材料技術(shù)發(fā)展。而根據(jù)此前出臺的《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃(2017-2020年)》,我國仍將要積極推進3D打印技術(shù)在鑄造、航空、航天、家電、模具、船舶、汽車、電力裝備、軌道交通裝備等重點制造領(lǐng)域的示范應(yīng)用。
在3D打印領(lǐng)域,3D打印材料扮演著舉足輕重的角色。3D打印材料是3D打印技術(shù)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ),在某種程度上,材料的發(fā)展也決定了3D打印的應(yīng)用前景。
從材料組成來看,3D打印的材料主要包括金屬、陶瓷、塑料、細胞組織、石膏、無機料粉、光敏樹脂等。目前,石膏、無機料粉、光敏樹脂、塑料等也許能滿足一般3D打印的需求,玩具等塑料打印制品可以直接使用。但工業(yè)級應(yīng)用的金屬粉末僅有鈦、不銹鋼、金銀等的應(yīng)用還受到技術(shù)的限制,應(yīng)用范圍相對較窄。
PLA(Polylactic Acid)塑料和ABS是現(xiàn)在十分普遍的兩種FDM 3D打印材料之一。因為用途廣泛、運用方便,PLA 3D打印材料被大部分FDM打印機列為預設(shè)運用,優(yōu)點如下:其一,PLA塑料被廣泛的運用在各個領(lǐng)域,因其打印時無臭味或者有淡淡甜味且不易卷翹。其二,無須加熱板,成品堅硬。
尤其值得注意的是,PLA塑料是可生物降解的環(huán)保型材料之一,由混合玉米淀粉和甘蔗衍生而成,符合食品級和生物分解的標準。它既能回收,也會腐朽消失,適合制作禮物、盒子、模型和原型的零件。雖然PLA號稱會生物分解,但若不加熱就不會分解,還具有耐水性。
相較于傳統(tǒng)制造工藝,3D打印由于其柔性生產(chǎn)的優(yōu)勢,適合小批量、定制化、復雜結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的需求,這恰恰迎合了終端客戶定制化需求不斷擴大的趨勢,而這也將激發(fā)3D打印相關(guān)設(shè)備、軟件、硬件、材料等的用戶需求。結(jié)合中國市場的特點,有研究人士認為,材料價格的下降或者國產(chǎn)新材料種類增加會,很可能會從根本上拉動甚至引爆工業(yè)級3D打印市場出貨量增長。
隨著3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展和越來越多的3D材料面世,近5年來一直維持20%以上的增速,處于穩(wěn)定快速的發(fā)展期,預計2019年3D打印材料市場規(guī)模超過42億美元。3D打印材料向多元化發(fā)展,PLA材料和ABS塑料占主導、金屬和陶瓷材料前景較好。
立足整體來看,我國3D打印技術(shù)得到快速發(fā)展,應(yīng)用領(lǐng)域也日益廣泛,但在材料供給上還與國外前沿水平存在較大差距,成為制約我國3D打印進一步發(fā)展的技術(shù)瓶頸,影響其產(chǎn)業(yè)化進程。接下來,高校、研究機構(gòu)、科技企業(yè)等應(yīng)立足國內(nèi)材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,夯實基礎(chǔ)、勇于創(chuàng)新,這樣才能為3D打印產(chǎn)業(yè)的長遠健康發(fā)展提供更大助力。
(來源:智能制造網(wǎng))
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