3D打印原材料

3D打印原材料 一、 3D打印原材料 3D打印原材料是影响3D打印产品质量的重要因素之一，是3D打印技术发展的物质基础。3D打印原材料目前主要可分为金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料以及生物材料等几类。 （1）金属粉末材料 金属粉末一般要求纯净度高、球形度好、粒径分布窄、氧含量低，目前应用于3D打印的金属粉末材料主要有钛合金、高温合金、钴铬合金、不锈钢和铝合金材料等。目前国内的金属3D打印材料已基本满足国产设备及国内下游增材制造需要，设备生产厂商一般与第三方材料厂商合作研究开发各类金属材料熔融工艺，少量3D打印服务的厂商会同时自主生产金属3D打印材料。 （2）高分子粉末材料 SLS工艺技术目前使用最广泛的原材料为PA粉末类材料。近年来，行业内出现多种新型高分子增材制造粉末材料，各类材料在成形质量和稳定性等方面的表现各有差异。 二、 中国3D产业行业市场规模及未来发展趋势 随着3D技术的发展，3D产业的市场规模和发展趋势蓬勃发展。据统计，2019年，中国3D产业市场规模达到了1730．4亿元，比2018年增长了11．2%，市场增速明显提升。 3D技术的广泛应用助推了3D产业市场的发展。3D技术在科技、制造、建筑等领域得到了广泛应用，用于建筑设计、产品设计、制造加工、虚拟现实技术等，3D技术的应用正越来越普及，3D产业市场也受到了极大的推动。 政府的大力支持也是市场发展的重要动力。中国政府把3D打印技术列为重点发展领域，并加大了对技术及产业的支持，政府支持的政策和投资助推了3D技术的广泛应用，也推动了3D产业的发展。 企业投资流入也是推动3D产业市场发展的重要因素。近年来，3D技术受到越来越多企业的重视，企业将越来越多的资金投入到3D技术的开发和应用中，推动了3D技术的发展。 根据市场调研在线网发布的2023-2029年中国3D产业市场供需态势分析及投资机会分析报告分析，3D技术的发展及政府的大力支持，以及企业的投资流入，都推动了3D产业市场的发展。截止2019年，中国3D产业市场规模已达到1730．4亿元，随着3D技术的不断更新和改进，未来3D产业市场规模将持续增长。同时，随着技术的不断更新，3D技术的应用领域也将扩展到更多领域，如医疗、教育、服务、娱乐等，这将进一步推动3D产业市场的发展。此外，未来3D技术还将更多地应用于智能制造、智能家居等领域，从而推动3D产业的发展。 未来，中国3D产业市场规模将会继续发展，并延伸到更多领域，应用范围也将不断扩大。随着3D技术的发展，3D产业市场也将会呈现出更加繁荣的发展趋势。 三、 需求持续扩容，未来3D打印行业发展潜力巨大 众所周知，科技创新在各行各业的发展中都起到至关重要的作用，3D打印行业也是如此。随着全球3D技术的发展和推广，对3D打印材料行业的需求不断增加，3D打印行业技术的特殊性对材料行业的依赖性较大，使得3D打印材料行业的市场参与者逐渐增多，行业利润有所增加，3D打印材料的技术壁垒也将进一步增加，可见，行业仍需加大研发投入力度，以扩大3D打印行业的应用领域。预计未来十年，全球3D打印产业将仍处于高速增长期，而中国在不断突破技术壁垒的过程中，产业持续增长，进入大规模产业化时期。在航空航天、汽车、航海、核工业以及医疗器械领域对金属3D打印的需求旺盛，应用端呈现快速扩展趋势。未来，3D打印技术的应用已经从简单的概念模型向功能部件直接制造方向发展，行业发展潜力巨大。 四、 3D打印材料行业发展方向 现今，已经有300多种适用于3D打印的材料问世。对于3D打印的应用前景还很依赖于3D打印材料的研发以及其市场化推广。3D打印材料行业发展现状显示在我国，市面上相对较为流行的3D打印设备是桌面打印机，但相比国外，我国3D打印材料的科研水平还处于起步阶段，有很大的发展空间。 3D打印材料将更加多元化，满足3D打印技术的发展和市场的需求。我国虽然在3D打印材料和打印技术领域起步较晚，但是通过科研单位和科研人员的聪明才智，我国在3D打印领域的发展会越来越好，更多的3D打印材料会贴上自主研发的标签，进一步促进我国3D打印市场的发展，让3D打印产品走进千家万户。 五、 3D打印行业概述 3D打印是快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型wenjian为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的，常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车、航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。 3D打印产业链上游为激光器、振镜、三维扫描设备、3D打印软件、粉末原料等；中游为3D打印设备生产厂商，其中部分也提供打印服务及原材料供应，在整个产业链中占据主导地位；下游为行业应用，覆盖航空航天、汽车工业、船舶制造、能源动力、轨道交通、电子工业、模具制造、医疗健康、文化创意、建筑等各领域。 经过多年发展，目前工业界主流使用的3D打印技术大致可以分为三大类，即挤出成型技术、粒状物成型技术和光聚合成型技术。挤出成型技术主要为熔融沉积式技术（FDM）；粒状物成型技术包括直接金属激光烧结（DMLS）、电子束熔化成型（EBM）、选择性光熔化成型（SLM）、选择性热烧结（SHS）、选择性激光烧结（SLS）等技术；光聚合成型技术的代表性技术为为立体平板印刷（SLA）、数字光处理（DLP）、光固化快速成形技术（PolyJet）等。 六、 3D打印机市场发展现状 3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造。2020年世界3D打印市场规模约为154亿美元，中国3D打印规模约为44亿美元。预计2023年世界3D打印市场规模有望达到349亿美元。 作为世界3D打印发展较为迅猛的国家之一，中国3D打印设备市场占有率前五的公司分别是联泰、Stratasys、EOS、GE、3DSystems，市场占有率均不超过20%，行业集中度并不高，行业发展大有可为。 3D打印机的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型，因此其发展极为迅猛。根据中国海关数据，2021年我国3D打印机进口数量为0．74万台，同比减少39．8%；出口数量为287．78万台，同比增加13．3%。从我国2021年3D打印机进出口金额来看，我国3D打印机进口金额为3802万美元，同比减少24．6%；出口金额为58417万美元，同比增加14．4%。我国3D打印机进口主要源自中国台湾、荷兰、美国、匈牙利等国家及地区。3D打印机整体进口数量较少。2021年中国3D打印机主要进口省市为广东省、上海市、北京市。其中广东省进口3D打印机5689台，约占进口3D打印机总量的77%。其次分别为上海市704台；北京市253台。 中国3D打印机出口数量近年来屡创新高。出口目的地遍及全球，2021年我国3D打印机出口主要出口目的地为美国、俄罗斯、德国、英国及比利时等欧美国家。美国拥有全球最大的3D打印市场，对3D打印机的需求极为庞大，也是我国3D打印机的第一出口目的地。2021年向美国出口3D打印机约98．6万台，占我国3D打印机出口总量的34．3%。 目前我国3D打印机出口主要省市为广东省、浙江省、湖南省等，其中广东省占据了我国3D打印机出口的绝大部分份额。2021年广东省出口3D打印机约196万台，占我国3D打印机出口总量的68%。 从2015-2021年的3D打印机进出口均价来看，进口价格与出口价格差距明显。2021年我国3D打印机进口均价约为5144美元/台，；出口均价却仅为203美元/台。主要原因是进口产品以高端3D打印机为主，而出口产品多为家用小型3D打印机。 七、 企业格局：企业营收上涨，研发投入增强 在2021年中国3D打印行业营业收入过亿的企业有50家，这50家企业全年总营业收入约为110亿元，而2020年营收过亿的相关企业只有32家，同比上升了56%。从企业竞争层次分布来看，创想三维、纵维立方位于第一梯队，其营业收入超过10亿人民币；位于第二梯队的是铂力特、先临三维、联泰科技，营业收入超过5亿；第三梯队的是光华伟业、金石三维，营业收入超过2亿，可见，头部企业与第二第三梯队的营业收入差距不大；威拉里、极光科技位于第四梯队，营业收入超5千万人民币。 铂力特是一家专注于工业级金属增材制造的高新技术企业，整体实力在国内外金属增材制造领域处于领先地位。公司围绕金属增材制造产业链，开展金属3D打印设备、金属3D打印定制化产品及金属3D打印原材料的研发、生产、销售，同时亦向客户提供金属3D打印工艺设计开发及相关技术服务。从企业总营业收入来看，在2017-2021年间，铂力特营业收入从2017年的2．2亿元增长到2021年的5．52亿元，到2022年前三季度，该公司的总营业收入为5．2亿元。先临三维是专注基于计算机视觉的高精度3D数字化软硬件技术的科技创新企业，主要从事齿科数字化和专业3D扫描设备及软件的研发、生产和销售，总营业收入在2017-2021年间处于上升趋势，但是在2020年受新冠疫情影响，主营业务收入下降，在2021年又逐渐增长至5．67亿元，到2022年前三季度，该公司的主营业务收入达到5．48亿元。在3D打印方面，齿科3D打印机是公司自主研发的齿科数字化产品，其营业收入从2019年的1．9亿元降至2021年的0．46亿元。 从企业毛利率来看，铂力特和先临三维两家企业毛利率整体呈上升趋势，其中铂力特毛利率从2017增长至2020年，在2020年达到近几年的最高，为52．72%，到2021年毛利率逐渐下滑，降至48．23%。先临三维毛利率在2019年下降，从2018年的51．98%下降到2019年49．17%，在此之后，毛利率逐渐增长，到2021年先临三维毛利率增长至59．87%，较2020年毛利率上升了10．20%。 从企业研发投入来看，铂力特坚持产学研融合的战略方向，当前在多方面竞争优势显著，在2017-2021年间，铂力特的研发投入一直处于增长状态，到2021年，公司的研发投入达到1．14亿元，占总营业收入的比重为20．69%。先临三维通过自主研发，可以提高3D打印设备的延展性和稳定性，利于后续研发能力的提升，并且便于上下游原材料、软件的对接，以及软件、产品升级换代，其研发投入在2020年受疫情影响下降，到2021年有上升至1．44亿元，占总营业收入的比重为25．37%。 八、 3D打印材料行业市场概况 3D打印材料是3D打印行业的物质基础，3D打印材料的技术水平对整个3D打印行业的发展至关重要。2020年，全球3D打印材料中占比最高的为光敏聚合物和塑料粉末，均为30%;金属3D打印材料的市场规模约为3．83亿美元，占增材制造材料整体的18．2%，市场规模同比增长15．2%，高于增材制造材料整体增速9．9%。 3D打印材料行业发展现状指出金属3D打印材料具备无模化、可定制的优点，且相较于传统金属加工工艺，其生产效率和产品质量均有较大程度提升，在制造一些复杂、精密的零部件时，其优势更加显著。 目前，国际市场上增材制造金属粉体材料供应商以欧美厂商为主，如瑞典Sandvik、美国CarpenterTechnology、跨国公司GKN、加拿大AP&C、英国LPWTechnology等。国内市场的主要厂商包括江苏威拉里、无锡飞而康、中航迈特、上海材料研究所等。 总体看来我国3D打印材料起步比较迟但是经过多年的发展，进一步促进了3D打印市场的发展。近几年金属3D打印材料的市场占比不断增长。