3D 打印产业研究
3D打印技术是指由计算机辅助设计模型(CAD)直接驱动的,运用 金属、塑料、陶瓷、树脂、蜡、纸、砂等材料,在快速成形设备里分 层制造任何复杂形状的物理买体的技术。基本流程是,先用计算机软 件设计三维模型,然后把三维数字3D 打印产业研究
3D打印技术是指由计算机辅助设计模型(CAD)直接驱动的,运用 金属、塑料、陶瓷、树脂、蜡、纸、砂等材料,在快速成形设备里分 层制造任何复杂形状的物理买体的技术。基本流程是,先用计算机软 件设计三维模型,然后把三维数字模型离散为面、线和点,再通过 3D 打印设备分层堆积,最后变成一个三维的实物。
传统制造技术是“减材制造技术”, 3D 打印则是“增材制造技术”, 具有制造成本低、生产周期短等明显优势,被誉为“第三次工业革命 最具标志性的生产工具” 3D打印将多维制造变成简单的由下而上的 二维叠加,从而大大降低了设计与制造的复杂度。同时, 3D 打印还 可以制造传统方式无法加工的奇异结构,尤其适合动力设备、航空航 天、汽车等高端产品上的关键零部件的制造。
上一轮的工业革命中,制造业主要通过批量化的流水线制造和集 约生产来降低生产成本,买现规模效益。原来是制造商和消费者分离, 现在是制造商和消费者合为一体,开展自工业化。 3D 打印将引发真 正意义上的制造业革命,产业组织形态和供应链模式都将被重新构 建,带来无穷的创新空间。
•发展历程
20 世纪 80 年代, 诞生于美国,第一波小高潮; 1986 年, CharlesHull6创办了世界上第一家3D打印技术公司(3D Systems公 司也是目前 3D 市场领军者之一),同年发布了第一款商用 3D 打印机。
1988年,Scott Crump发明了 FDM(热熔挤韦,}成型)技术,并 于1989年成立了现在的另一家3D打印上市公司Stratasys ( NASDA0: SSYS,该公司在1992年卖出了第一台商用3D打印机。
21 世纪初,沉寂,质疑。
2008年,开源3D打印项目RepRap发布“Darwin", 3D打印机 制造进入新纪元;同年,Objet推出Connex500,让多材料3D打印成 为可能。
目前,在欧美 3D 打印技术已经广泛应用。目前限制金属材料发 展的主要的问题是其成形制造效率不高,每个小时大约只有100-3000 克。
国内发展:
1991 年,开始研究 3D 打印技术,每年只有几十台设备销售,主 要应用于高校教学和职业培训。
2000 年以后,清华大学、华中科技大学、西安交大等高校继续 研究 3D 打印技术。西安交大侧重于应用,做一些模具和航空航天的 零部件;华中科技大学开发了不同的 3D 打印设备;清华大学把快速 成形技术转移到企业一一殷华(后改为太尔时代)后,把研究重点放在 了生物制造领域。
目前,国内的 3D 打印设备和服务企业一共有二十多家,规模都 较小。一类是十年前就开始技术研发和应用,如北京太尔时代、北京 隆源、武汉滨湖、陕西恒通等。这些企业都有自身的核心技术。另一 类是
2010 年左右成立的,如湖南华曙、先临三维、紫金立德、飞尔
康、峰华卓立等。而华中科技大学、西安交通大学、清华大学等高校 和科研机构是重要的3D技术培育基地。
目前欧美较具规模的3D打印企业的年销售收
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