图源:摄图网
3D打印技术的潜力正在逐渐被发掘,并且正逐渐改变着传统制造方式。
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据媒体报道,苹果公司正在测试使用3D打印技术生产其智能手表的钢质底盘。这项技术有望带来制造方式的重大变革。
目前苹果使用传统工艺生产智能手表。在锻造过程中,先将材料块切割成接近设备尺寸的较小金属块,然后使用计算机数控机床切割金属,并创建精确的设计和纽扣孔。
据报道,苹果正在测试一种名为粘合剂喷射的3D打印技术,以创建接近实际尺寸的设备总体轮廓。然后,通过一个名为烧结(SLS)的过程,利用热量和压力将材料挤压成类似于传统钢材的底盘。最后,再进行铣削以精确地创建设计和切口。
这项新的3D打印技术不仅缩短了生产时间,还减少了耗材,有利于保护环境。此外,它还有望简化苹果的供应链。如果与Apple Watches的合作按计划推进,这家科技巨头可能在未来几年内将这项工艺推广到更多产品上。未来,随着技术的不断发展,3D打印技术在制造业各个领域的应用将进一步增加。
区域竞争格局:美国是全球3D打印最大市场
2020年美国3D打印产业规模占全球比重34.4%,中国为10.8%。作为3D打印起步较晚的中国,近几年,抓紧自主创新和研发,虽然和国外的技术还有一定差距,但也一步步朝着精细化和专业发展。当然,国内巨大的市场潜能,也吸引了不少国外3D打印行业巨头的目光和投资,进一步推动了中国3D打印产业的发展。
3D打印技术:FDM技术最常用
根据知名数据公司Statista于2020年6月3日公布的数据,2020年,全球最常用的3D打印技术是熔融沉积建模(FDM),67%的受访者在室内使用该技术。选择性激光烧结(SLS)是2020年第二大最常用的技术,51%的受访者通过外部服务采用这种技术。
熔融沉积成型(FDM,Fused Deposition Modeling)是上世纪八十年代末,由美国Stratasys公司发明的技术,1992年,美国Stratasys公司推出了世界上第一台基于FDM技术的3D打印机—“3D 造型者(3D Modeler)”,这也标志着FDM技术步入商用阶段。
3D打印下游应用领域
根据《Wohlers Report 2020》问卷调查显示,目前工业中使用3D打印最多的行业是汽车工业,遥遥领先,占比为16.4%。消费领域/电子领域和航空航天则紧随其后,分别为15.4%和14.7%。
截止2019年底,美国通用汽车已拥有17台 Stratasys FDM工业级3D打印机,并通过 3D打印为其生产线提速、减重和提升成本效益。2020年8月,GE Additive开发金属3D打印汽车应用的方案,粘合剂喷射金属3D打印技术进行工厂化规模应用,将满足整个汽车行业的制造需求。
行业市场规模持续增长
近年来,我国高度重视3D打印市场的发展,国家也不断出台政策进行产业扶持,2020年2月,国家标准化管理委员会、工信部、科技部、教育部等六部门日前印发《增材制造标准领航行动计划(2020-2022年)》,提出到2022年,立足国情、对接国际的增材制造新型标准体系基本建立。此外,推动2-3项我国优势增材制造技术和标准制定为国际标准,增材制造国际标准转化率达到90%,增材制造标准国际竞争力不断提升。《行动计划》对我国3D打印产业进行指导,预计3D打印产业年均增速在25%以上,2020年增材制造产业销售收入超过200亿元。结合国家层面政策指导以及国内近6年3D打印产业发展态势,前瞻预测2025年,我国3D打印市场规模将超过630亿元。
总而言之,3D打印作为高新技术产业,研发投入,技术发展对于3D打印产业规模拓展具有关键作用。美国作为科技强国,在3D打印技术,3D打印巨头企业集中于美国,美国产业规模由此不断扩大。作为3D打印起步较晚的中国,近几年,抓紧自主创新和研发,虽然和美国的技术还有一定差距,但也逐渐朝着精细化和专业发展,中国3D打印产业也不断发展。
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