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金屬3D打印行業(yè)技術(shù)水平,市場(chǎng)現(xiàn)狀及重點(diǎn)企業(yè)分析(附報(bào)告目錄)
1、技術(shù)發(fā)展水平分析
《國(guó)家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2015-2016年)》中,將主流的金屬3D打印技術(shù)分為以下幾類(lèi):
相關(guān)報(bào)告:北京普華有策信息咨詢(xún)有限公司《2021-2026年中國(guó)金屬3D打印行業(yè)投資前景專(zhuān)項(xiàng)報(bào)告》
金屬3D打印主要技術(shù)
資料來(lái)源:普華有策
金屬3D打印工藝原理主要分為粉末床選區(qū)熔化和定向能量沉積兩大類(lèi)別,采用這兩類(lèi)工藝原理的金屬3D打印技術(shù)都可以制造達(dá)到鍛件標(biāo)準(zhǔn)的金屬零件。
粉末床選區(qū)熔化技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是:可以打印傳統(tǒng)技術(shù)無(wú)法企及的極端復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(特別是復(fù)雜內(nèi)腔結(jié)構(gòu))、制件尺寸精度高,這些優(yōu)點(diǎn)開(kāi)辟了金屬結(jié)構(gòu)件創(chuàng)新設(shè)計(jì)的無(wú)限可能性,提供了顯著減重、高效換熱、精確的密度和模量匹配等有效的新技術(shù)途徑,為航空航天復(fù)雜構(gòu)件、醫(yī)療植入體和隨形冷卻模具等開(kāi)啟了革命性進(jìn)步的新方向,其零件力學(xué)性能超過(guò)鑄件甚至部分零部件力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)到鍛件標(biāo)準(zhǔn),從而成為當(dāng)今最廣泛應(yīng)用的金屬3D打印技術(shù),是近些年金屬3D打印產(chǎn)值超高速發(fā)展的主要支撐技術(shù)。其主要不足是打印效率稍低、難于打印大尺寸(米級(jí))零件、需要超細(xì)球形金屬粉從而成本相對(duì)較高等。粉末床選區(qū)熔化技術(shù)非常適合航空航天小批量、定制化生產(chǎn)特點(diǎn),能夠解決其輕量化設(shè)計(jì)制造、功能化設(shè)計(jì)要求,且隨著技術(shù)發(fā)展與成本控制,其未來(lái)必將能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
定向能量沉積技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是:很大的打印尺度范圍、方便多材料打印、可以采用大功率激光器實(shí)現(xiàn)每小時(shí)公斤級(jí)的打印效率、非常適合于高性能成形與修復(fù)等;其主要不足是打印件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性不夠高、有較大的加工余量等。由于在同傳統(tǒng)制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)中還未形成像粉末床選區(qū)熔化技術(shù)那樣顯著的不可替代性,技術(shù)成熟度與設(shè)備自動(dòng)化程度尚不如粉末床選區(qū)熔化技術(shù)高,因此推廣應(yīng)用的速度尚不及粉末床選區(qū)熔化技術(shù)。但是,該技術(shù)具有粉末床選區(qū)熔化技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的修復(fù)功能,能夠修復(fù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等高附加值零部件,并且通過(guò)設(shè)備的集成能夠適應(yīng)大型零部件的原位修復(fù),避免拆機(jī)、裝機(jī)等停工損失。
為了獲得更為廣泛的應(yīng)用,這兩類(lèi)主流金屬3D打印技術(shù)都在努力向兼顧高性能、高精度、高效率、低成本、更大的尺寸范圍和更廣泛的材料適用性方向發(fā)展。
2、金屬3D打印行業(yè)市場(chǎng)分析
全球市場(chǎng)分析:
全球3D打印市場(chǎng)正從塑料打印轉(zhuǎn)向金屬打印。塑料適合用于制作原型和某些最終零件,但3D打印機(jī)應(yīng)以?xún)r(jià)值萬(wàn)億美元的金屬零件制造市場(chǎng)為目標(biāo)。2017至2019年間,根據(jù)調(diào)查顯示,盡管塑料仍然是最常見(jiàn)的物料,但金屬打印將有可能取代塑料打印,且最快或2021年占據(jù)過(guò)半3D打印市場(chǎng)。
在金屬3D打印產(chǎn)業(yè)方面,隨著增材制造技術(shù)的逐漸成熟和成本的不斷降低,市場(chǎng)需求和發(fā)展?jié)摿^大,2016-2019年金屬3D打印設(shè)備銷(xiāo)售量從983臺(tái)增長(zhǎng)至2327臺(tái),年均增速為37%。
中國(guó)市場(chǎng)分析:
隨著增材制造創(chuàng)新體系的逐步完善和自主研發(fā)能力的提升,我國(guó)增材制造創(chuàng)新成果不斷出現(xiàn),一批專(zhuān)用材料、工藝裝備、關(guān)鍵零部件、軟件系統(tǒng)等新產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),供給能力不斷增強(qiáng),帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力提升。目前,我國(guó)的熔融沉積成形、光固化成形、激光選區(qū)燒結(jié)/熔化等一大批工藝裝備實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,部分增材制造工藝裝備已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
從結(jié)構(gòu)上看,與美軍相比,我國(guó)在航空裝備的結(jié)構(gòu)上仍然存在明顯的代差,未來(lái)我軍換裝新機(jī)型的需求迫切。到2021年75%的飛機(jī)會(huì)采用3D打印部件,金屬3D打印將為航空航天及國(guó)防裝備的制造提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
2016-2020年我國(guó)金屬3D打印行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模處于快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),年均增長(zhǎng)率為38.5%,2019年市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到19.9億元,2020年約為24.2億元。
3、重點(diǎn)企業(yè)分析
(1)西安鉑力特增材技術(shù)股份有限公司
公司是一家專(zhuān)注于工業(yè)級(jí)金屬增材制造(3D打?。┑母咝录夹g(shù)企業(yè),為客戶(hù)提供金屬增材制造與再制造技術(shù)全套解決方案,業(yè)務(wù)涵蓋金屬3D打印設(shè)備的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬3D打印定制化產(chǎn)品服務(wù)、金屬3D打印原材料的研發(fā)及生產(chǎn)、金屬3D打印工藝設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及相關(guān)技術(shù)服務(wù)(含金屬3D打印定制化工程軟件的開(kāi)發(fā)等),構(gòu)建了較為完整的金屬3D打印產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,整體實(shí)力在國(guó)內(nèi)外金屬增材制造領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。
(2)先臨三維科技股份有限公司
公司主營(yíng)業(yè)務(wù)為3D數(shù)字化與3D打印設(shè)備及相關(guān)智能軟件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售,公司現(xiàn)已擁有3D數(shù)字化和3D打印設(shè)備兩大核心產(chǎn)品線(xiàn),提供數(shù)字化、定制化、智能化的“3D數(shù)字化—智能設(shè)計(jì)—3D打印”智能制造完整解決方案,應(yīng)用于高端制造、齒科醫(yī)療、消費(fèi)教育等領(lǐng)域。
(3)3DSystems
3D Systems Corporation提供全面的3D打印和數(shù)字制造解決方案,包括用于塑料和金屬的3D打印機(jī),材料,軟件,按需制造服務(wù)和數(shù)字設(shè)計(jì)工具。解決方案支持廣泛的行業(yè)和垂直領(lǐng)域的高級(jí)應(yīng)用,包括醫(yī)療保健,牙科,航空,汽車(chē)和耐用品。公司的精密醫(yī)療保健功能包括仿真;以及醫(yī)療和牙科設(shè)備,模型以及手術(shù)指南和器械的印刷。
(4)飛而康快速制造科技有限公司
公司擁有實(shí)力雄厚的研發(fā)團(tuán)隊(duì),聚集了世界頂級(jí)的材料研究和加工領(lǐng)域的專(zhuān)家教授、研究和技術(shù)人員,致力于生產(chǎn)符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的航空級(jí)粉末產(chǎn)品,同時(shí)利用金屬增材制造技術(shù)及熱等靜壓技術(shù),凈成形加工復(fù)雜部件。飛而康科技是中國(guó)領(lǐng)先的金屬增材制造技術(shù)全套解決方案提供商,公司下設(shè)三個(gè)事業(yè)部:特種金屬粉末事業(yè)部,3D打印解決方案事業(yè)部,特種制造技術(shù)事業(yè)部。
(5)Renishaw雷尼紹
雷尼紹是高精度測(cè)量和醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域的跨國(guó)集團(tuán)公司。公司設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和提供的解決方案及系統(tǒng)具有無(wú)與倫比的精度、可靠性和控制性能。
公司在全球增材制造(也稱(chēng)金屬3D打?。╊I(lǐng)域居領(lǐng)導(dǎo)地位,是一家設(shè)計(jì)和制造工業(yè)用增材制造設(shè)備(通過(guò)金屬粉末“打印”零件)的公司。從運(yùn)輸機(jī)械到農(nóng)業(yè)機(jī)械,從電子行業(yè)到醫(yī)療行業(yè),公司致力于通過(guò)突破性技術(shù)改進(jìn)產(chǎn)品性能。