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隨著社會的發(fā)展總是有一些新的技術出現在我們生活中，并且扮演著越來越重要的角色，今天我們要講的3D打印就是這樣的技術。3D打印出現也就幾十年的時間，但是它的發(fā)展卻是肉眼可見的，可能許多人提到3D腦海中第一涌現多的就是在電影院看的3D電影，那的確也是3D技術的一種運用，但是今天講的是3D打印，一個在我們生活中運用更廣泛也對我們生活改變最大的一種技術。

3D現在被廣泛的運用于制造、醫(yī)療、教育、航空航天、軍事等多個領域。3D打印技術自上世紀80年代誕生以來，在很長一段發(fā)展時期內都被認為是一種快速原型技術，但是在過去的五到十年里，3D打印技術的應用領域已經超越了用于原型的制造而是逐步向中小批量生產制造方向演化，成為一種增材制造技術。簡而言之，3D打印賦能產品性能提升，將重塑萬億制造業(yè)市場的競爭格局。3D打印正在以附加值創(chuàng)造的方式與傳統(tǒng)制造業(yè)深度結合，如果你是制造業(yè)中的一員，你不能選擇忽略這種技術，因為這種技術不是噱頭，增材制造不僅僅是一種制造工藝，最核心的是這種工藝的影響力，這種工藝創(chuàng)造的是產品的整個生命周期效益的提升，并重塑企業(yè)的競爭力。

奧巴馬在2011年底和2012年4月，兩次在公開演講會上大力提倡快速成型和快速制造技術，把人工智能、3D 打印、機器人視為重振美國制造業(yè)的三個重要支柱，認為可以憑借這幾項技術，使制造業(yè)“重歸美國”。隨后美國的3D 打印產業(yè)得到政府扶持。美國國防部、能源部和商務部等5 家政府部門將共同出資4500 萬美元，由俄亥俄州、賓夕法尼亞州和西弗吉尼亞州的企業(yè)、學校和非營利性組織組成的聯合團體將出資4,000 萬美元，在俄亥俄州建立了一所由政府部門和私營部門共同出資的制造業(yè)創(chuàng)新研究所——美國國家增材制造創(chuàng)新學會(National Additive Manufacturing Innovation Institute)，研發(fā)3D 打印技術。

毋庸置疑的是，3D打印本身就是一個大的生態(tài)圈體系，3D打印推動分布式制造的發(fā)展是設備硬件、設計軟件、打印材料、后處理、質量控制技術共同發(fā)展的結果。由這些企業(yè)所構成的3D打印上下游生態(tài)系統(tǒng)，將在未來幾年持續(xù)發(fā)生變化，隨著新的公司持續(xù)進入3D打印領域，3D打印企業(yè)不斷推出新的技術、建立新的合作伙伴關系，未來我們將會更加清晰的看到3D打印進一步向生產制造方向演化的趨勢

概述

1、3D打印的特點：

（1）、無需機械加工或模具，直接從計算機中生成零件；

（2）、可以制造出傳統(tǒng)生產技術無法制造出的外形；

（3）、在具有良好設計概念和設計過程的情況下，該技術還可以簡化生產制造過程。

2、3D打印的優(yōu)點：

（1）、制造形狀復雜的物品成本不增加。本質上是一種在計算機上運用數字模型而進行的打印，通過它制造一個形狀復雜的物品，并不比打印一個簡單的方塊消耗更多的時間、技能或成本。

（2）、一臺3D打印機可以打印許多形狀，它可以像工匠一樣每次都做出不同形狀的物品。由于采取的是分層制造，甚至還可以打印我們需要的整件，而不是傳統(tǒng)的制造整件只能通過零部件加工，最后在進行組裝。

（3）、創(chuàng)新了生產模式。由于是采取的計算機控制的數字模型打印，壓根就沒有多余的材料浪費，打印出來就是我們需要的產品了；其次，3D打印可以實現空間的最大化的利用，相較于傳統(tǒng)的模式它是不需要機床，數控的器具的；最后，它是快速成型的，從一張設計圖到產品往往只需要數個小時的時間，相較于傳統(tǒng)的模式快得不是一星半點。

發(fā)展的前景

、政策的支持

3D打印將成為未來產業(yè)發(fā)展的新增長點，該行業(yè)屬于國家戰(zhàn)略新興產業(yè)的重點的支持對象。在《十三五國家戰(zhàn)略新興產業(yè)發(fā)展計劃》中就明確的指出，要打造增材制造，該產業(yè)鏈的發(fā)展是促進高端裝備與新材料產業(yè)發(fā)展突破、引領中國制造新跨越的重要舉措。3D打印作為一種新興的“去模具、減廢料、降庫存”等特點，已經逐漸成為當前制造方式的重要補充。就從世界上的國家來看，許多發(fā)達的國家也都出臺了許多相關政策支持該技術的發(fā)展。

、市場規(guī)模巨大，并且正在快速擴大之中

作為整個3D打印產業(yè)來說，有兩個部分是最受國家重視，同時也是最吸引產業(yè)發(fā)展的一是3D數字化，二是3D打印。就數字化市場來說，規(guī)模實現了平穩(wěn)的增長。在2014到2017年之間全球的3D數字化規(guī)模從28億美元到37億美元，CARA為7.64%，預計到2023年整個全球的市場要達到59億美元。再從中國3D數字化來看，中國作為整個亞太區(qū)最大的市場，在2014年到2017年就已經從22.6億人民幣到33.8億元人民幣，CAGR更是達到10%以上，預計到2023年的時候要達到66億元人民幣。

再從3D打印來看，在該領域中國已經逐漸成為世界舉足輕重的組成部分，美國依舊是該行業(yè)的霸主。3D打印機的數量也在不斷的上升之中，在1998年剛產生是只有幾十臺，到2022年專業(yè)級的打印機已經有近3萬臺，全世界擁有超百萬臺，增速迅猛。

、應用廣泛

《Wohlers Report 2021》問卷調查顯示，2020年工業(yè)中使用3D打印最多的行業(yè)是汽車工業(yè)，遙遙領先，占比為16.4%。消費領域/電子領域和航空航天則緊隨其后，分別為15.4%和14.7%。圖中標注為其他的領域是指欄目中沒有列出的較寬范圍的其他工業(yè)領域，如礦物加工、化工、水處理、木材/紙張以及其他目前還沒能單獨列出的行業(yè)

、產業(yè)現在還處于成長期

依托行業(yè)不同生命階段關鍵因素的發(fā)展特征對行業(yè)的成熟度進行綜合判定和分析，目前全球3D打印行業(yè)處在行業(yè)成長中期。3D打印起源于19世紀末的美國，由美國研究的照相雕塑和地貌成型技術開創(chuàng)了的3D打印核心思想，1986年，世界上第一家生產3D打印設備的公司3D Systems成立，自此，美國開始涌現出多家3D打印公司。

產業(yè)鏈分析

3D打印產業(yè)鏈的上游為原材料及基礎配件，原材料分為金屬專用材料及非金屬專用材料兩大類，是基礎配件及3D打印耗材的原材料?；A配件包括核心零部件(主板、振鏡系統(tǒng)、芯片、電子束槍、激光器、DLP光引擎等)和輔助運行系統(tǒng)(三維掃描儀、三維建模軟件、打印控制軟件及切片軟件等);

中游為3D打印耗材(金屬粉末、光敏樹脂、工程塑料、陶瓷材料、生物材料等)及3D打印設備的研發(fā)制造;

下游為3D打印服務及應用，3D打印主要應用場景于航空航天、模具鑄造、生物醫(yī)療、汽車、軍工等領域。

、上游分析

3D打印原材料包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、陶瓷材料、金屬材料等

在材料分類上，主要分為金屬和非金屬類材料。其中金屬類材料包括鈦合金、鋁合金和不銹鋼等，基本依賴進口，成本高昂。2019年，國內3D打印材料市場規(guī)模為41億元，同比增長26%，其中金屬類材料占比約4成，對應市場規(guī)模約16億元

中游分析

就中游來說主要是指3D打印機，從1988年開始第一臺打印機誕生，到現在已經擁有超百萬臺打印機，每年的CARA都超過20%。

下游分析

3D打印主要應用于航空航天、醫(yī)療、汽車等領域，以制造業(yè)和醫(yī)療領域應用最為廣泛

在醫(yī)療上：

3D打印最令人鼓舞的應用是在醫(yī)療行業(yè)，3D打印具有挽救生命或大幅改善醫(yī)療的潛能?？衫?D打印技術使用金屬、塑料等非活體組織材料定制化假肢、牙科、骨科植入物、助聽器外殼等醫(yī)療器械。當然這些都只是3D技術最簡答的運用是初階的東西，我們可以大膽的想象，未來考3D打印技術我們可以打印血管，甚至可以打印我們身體上的一些器官，可以說這不僅是對我們生活方式的一種改變，更多是幫助了我們可以更好應對生活中的一些疾病。

在航空航天、軍事上

因為3D打印有著精度高、時間快等特點，也被廣泛的運用于航天領域。例如波音公司已經使用3D打印機為其新型787飛機生產環(huán)境控制管道（ECD）。通過3D打印，可以將ECD作為一體，不需要組裝；并且由于3D打印件的重量減少，節(jié)省燃料

當然 ，3D打印還被廣泛的運用于制造業(yè)，像汽車制造；武器裝備，像坦克制造；在我們的服裝行業(yè)、食品行業(yè)、教育行業(yè)等都可以看到它的身影，相信隨著技術的進步我們把3D打印技術運用到我們生活中的各行各業(yè)之中去。