3D打印产业调研报告2013

《3D打印产业调研报告2013》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3D打印产业调研报告2013（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、3D打印产业调研报告深圳创新设计研究院（筹）2013-5-22目录1. 产业链 11.1. 打印工艺 11.2. 3D 设计软件 21.3. 高能量光源 31.4. 制造服务 32. 产业化情况 32.1. 中国 32.2. 深圳 43. 机遇与挑战 53.1. 挑战 53.2. 机遇 64. 参考文献 6附录 1 3D 打印产业链分布图 71. 产业链3D打印系统涉及技术有：打印工艺、控制系统、硬件系统、光源、打印材料。1.1. 打印工艺（材料）现有的工业级3D打印机厂商，主流的技术有SLASLS系列，FDM3DRPCMLOM其余技术均在这些技术的基础之上进行一定的创新，包括DLP SLM

2、DMLSEBM LaserCUSING SHS FFF 等。主要突破口在于：1. 更换不一样的高能源光源 -EBM , SHS SLM DMLS;2. 使用新的控制系统，控制光源走向，控制机电系统 -LaserCUSING , DLP;3. 新的材料喷射方式，喷头控制-projet ，polyjet ;4. 新的成型材料-SHS，polyjet ，FFF;5. 新的粘合技术（只针对需要粘合的技术）-PCM;应用创新跟技术创新是一个互相促进的过程，有些打印机将工业级应用，修 改相应的方式就可以成为个人级桌面应用；有些则在更高能量光源、更精确的控 制系统、性能更加的材料上做创新形成功能更高端的打印

3、机。每一个厂商都开发 材料，材料成为核心竞争力之一。表格1核心技术与代表公司类型技术基本材料代表公司挤出成型FDM(Fused Depositi onModeli ng)热塑性材料等美国 Stratasys粉末颗粒状材料 成型SLS(Selective LaserSin teri ng )热塑性塑料、金 属粉末、陶瓷粉士毕末等美国 3D SystemsSLM(Selective lasermelting )金属合金（钛合 金）等德国 SLM Solutio nsGmbHDMLS( Direct metal laser sin teri ng )几乎任何金属合金德国EOSEBM(electro

4、n beam melt ing钛合金，钻铬合 金等英国ArcamLaserCUSING钛合金，钻铬合 金等德国 Concept LaserSHS(SelectiveHeat热塑性材料粉末丹麦 BluprinterSin teri ng)3DP(3 Dime nsional Prin ti ng)石膏粉末、复合 材料粉末等美国 3D Systems (ZCorp)光聚合成型SLA( Stereo LithographyApparatus )光敏聚合物美国 3D SystemsPolyjet光敏聚合物美国 StratasysProjet光敏聚合物美国 3D Systems(Objet )DLP (

5、 Digital Light Procession )激光成型液态树脂德国 EnvisionTEC溥层状材料LOM(Lam in ated objetmanufacture )纸，金属箔，塑 料薄膜等美国Cubic Tech no logies工业级验证及功能型打印机，主要使用光敏树脂、类ABS材料、复合材料等拥有不同强硬度，柔韧性的材料，该类厂商主要有美国Stratasys、3D Systems Asiga公司，以及德国Envision TEC。而金属系列的打印机厂商全球大概20家左右，有德国 EOS SLM Solutions GmbH，Concept Laser，瑞典 Arcam,英国

6、Renishaw，美国Exone,中国武汉滨湖，湖南华曙，技术包括SLM DMLS EBMLaserCUSING3D打印的发展势必往精度更高，材料物理性能更加贴近，效率更高发展。已 经发展的比较成熟的3D打印厂商正逐渐的开发更多可用的打印材料，并收集测 试打印产品的物理机械性能，使之服务工业能力更加完善。个人级打印机的发展势必是更加廉价，更高性价比，颜色多样化。使之能满 足个人的简单需求。目前个人级打印机品牌有，Cubify，Makerbot，Stratasys ， RepRapPro北京太尔时代等至少20家已经成熟的。3D打印的发展也带动了周边产业，包括 3D扫描仪、3D设计软件、高能量光

7、源、成型材料、制造服务业，以及随之而来的知识产权问题，绿色低碳问题。见 附录1 3D打印产业链分布图。所有机器厂商都自主研发相应的成型材料。1.2. 3D设计软件传统的专业3D CAD软件现在逐渐开放“ 3D打印”接口，直接输出可以进行 3D打印的文件格式。而开源的有 Autodesk 123D，TinkerCad，3DTin, Sketchup， Blender。中国自主产权的CAD软件中望也已面向3D打印开发相应功能。3D设计软件作为3D打印的入口，以上提到的开源软件均已跟3D打印服务提供商合作，提供给用户直接的服务体验，将来这个入口也将成为3D 打印行业的一个争夺口，掌握主动权，主要面向

8、零散的个人设计师。1.3. 高能量光源随着 3D 打印行业的爆发，各种高能量光源的厂家也受到了更多的关注。高 能量光源对于工业级打印机的成型效果， 使用的成型材料具有决定性作用。 武汉 锐科于今年 4月研发的万瓦光纤激光器面世， 该技术仅次于美国。 激光器的研发 能力，大大提高了中国在 3D 打印行业中的可能地位。1.4. 制造服务3D打印机厂商中，3D Systems Stratasys , Makerbot, Exone,均提供相应 的 3D打印服务。其余的比如 ShapewaysQurky, materialise ,Ponoko,Sculpteo 等大约25家，均利用3D打印提供各种创

9、新产品服务。在中国则有，中山汉信、西安交大国家快速制造工程研究中心、宁波合创公 司、苏中秉创公司、杭州先临三维、上海美唐机电，目前已有 100多家。2. 产业化情况工业级产品的销量及营业额，美国两家公司 3D Systems 以及 Stratasys 可 达到 80%以上。剩下 20%由其余的厂商分割。由于技术以及材料上的突破，金属 打印机已发展越来越成熟， 销量开始上升，类似的包括医用植入系列、 牙科系列。纵观现有的发展比较成熟的 3D打印机厂商，有些是从多年的制造经验中创 新出新的生产技术，有些从多年的激光器研究中成功应用与SLM系列产品创新，有些从科研机构的长期核心技术研究中产业化，从而

10、成功挤入3D打印机厂商行列。2.1. 中国 我国快速成型制造设备制造商主要有：北京殷华、北京隆源、西安恒通、武 汉滨湖、南京紫金立德、湖南华曙、上海联泰、南京紫金立德等。 快速制造服 务中心有中山汉信、 西安交大国家快速制造工程研究中心、 宁波合创公司、 苏中 秉创公司、杭州先临三维、上海美唐机电，目前已有 100 多家。相关研究机构有清华大学、西安交大、华中科技史玉升团队、北航王华明团 队、西北工大、中航工业北京航空制造工程研究所等， 主要研究激光快速成型技 术，即SLM系列。具体产业化如表：表格2中国工业级激光快速成型机厂商概况公司现况依托华中科技大学史玉 升团队的产业化企业武汉滨湖机电生

11、产有多种快速成型机，包括基于粉末烧 结、粉末熔融、光固化等系列。为多个研 究单位生产高精度复杂零件。其金属系列 的打印精度、致密度均可达到国际水平。以西安交通大学先进制 造技术研究所为技术支 持，是快速制造国家工程 研究中心以及教育部快 速成型工程中心的产业 化实体。3D打印解决方案 提供商-产品开发、验 证、分析、制造的解决方 案。陕西恒通智能生产了 7款激光快速成型机。已经服务覆 盖航空航天、汽车工程、生物医疗、精密 铸造、快速模具等行业领域。据报道，给400多家企业提供了解决方案， 在全国建立了 31家服务中心平台及培训 基地，每年服务 2000家。应用实例，给 国家某抽油烟机企业做 2

12、8款叶轮，并用 3D打印制造原型进行实验测试。依托清华大学激光快速 成型中心的产业化企业。北京殷华生产有4款快速成型机以西北工业大学凝固技 术国家重点实验室为技 术依托，由西北工业大学 及成员股东共同出资组 建的一家咼科技股份制 企业西安铂力特激光 成形技术有限公 司生产3台激光成型设备6家股东分别为中航高 新、中航重机、王华明及 其研发团队、北京北航资 产经营有限公司、中航投 资控股、北京工业发展投 资管理有限公司中航激光3D激光快速成型技术。研究钛合金的航空 航天零件制造，非钛合金军工和民用复杂 件制造。将于今年69月拿到军品生产合格证。预 计2013年业绩可达到 5亿。国内个人级的机器厂

13、家比较成熟的有北京太尔时代，浙江闪铸科技，深圳维示泰克，随着国内个人级3D打印机的普及，今年的业务飙升。由江苏紫金电子 集团与以色列Solid。公司合资成立的南京紫金立德，生产桌面型打印机，主要 技术为FDM和LOM同时提供3D打印服务，该公司今年业务量也相当可观。2.2.深圳深圳处于其独特的行业结构，各种电子消费品、设计企业聚集，具有创新意识，产品结构快速迭代。百度指数中，全国的“手板”搜索量，深圳遥遥领先：由此催生了众多以手板3D打印服务为主要方向的企业。据统计，在东莞、 中山、深圳这种企业已经达到15家左右，比如深圳的大业激光，茂登科技，中 山汉信等。该类3D打印服务企业基本只有1或2台

14、最基本的工业级打印机。深圳大族激光借助其在激光器的市场地位，也跻身于3D打印行业中，包括深圳惠程也利用其聚酰亚胺产业链，准备开拓航空航天的3D打印市场。个人及打印机厂商有深圳维示泰克，已生产两款桌面型3D打印机。3深圳发展3D产业的机遇与挑战3.1.挑战挑战一:突破专利包围。3D打印的专利申请主要集中在美、日、德、中、 韩等五个国家，上述五国的专利申请量占全球增材制造专利申请总量的 九成。其中，美国以近半的份额在3D打印技术专利上具有绝对优势。在 美国申请人中，又以Stratasys 公司和3D Systems两家上市公司为主要 的技术创新引领者。挑战二:整合国际人才。3D打印产业链虽然很短，

15、但是每个环节都技术 密集，对人才的依存度很高。因此引进及组建多学科、跨领域的人才队 伍是很大挑战。挑战三:行业初见分晓。经过近30年的发展，3D增材制造技术已经逐 渐成熟并在工业领域取得了良好应用。随着材料技术的突飞猛进，相关 的装备技术及应用都进入了产业化阶段，几大龙头公司通过并购等手段， 逐渐完成了行业及产业链的整合。32机遇机遇一:以区域为视角，充分融合3D打印及互联网技术，开发云端智能 制造系统，开展云端制造服务。机遇二:充分发挥当前的深圳制造业形态多、产业层次相对较高的优势， 采用整合及收购的方式，将国内优秀3D打印企业及某些国外公司吸引到 深圳，从而逐渐形成区域竞争实力。4.参考文献1 http:/www.explainin nti ng_directory.html2 SLM.http:/en. wikipedia.org/wiki/Selectiv