
早在2013年前后,3D打印機就在國內掀起了一波熱潮,甚至與大數據、人工智能并列為三大風口行業。
國家層面大力支持推動
2012年,3D打印行業被正式列入中國的“國家高技術研究發展計劃”(也稱作863計劃)。隨后,國務院、國家發改委、工信部及科技部等多個政府機構相繼發布了關于3D打印產業的發展策略,明確了從技術創新、行業標準到實際應用場景等方面的產業發展方向。
從《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》提出打造增材制造產業鏈,到“十四五”規劃與2035年遠景目標綱要提出深入實施增強制造業核心競爭力與技術改造專項,我國將增材制造(3D打印)作為未來規劃發展的重要領域。
在這些政策中,最具戰略性意義的是《“十四五”智能制造發展規劃》,它提出要進一步增強3D打印行業的關鍵核心技術攻關能力,積極拓寬應用領域。
2022年8月,《首批增材制造典型應用場景》的發布預示了國家對3D打印行業在未來幾年擴大下游應用領域與深度的大力支持,可能將有更多工業級3D打印廠商深入消費領域,共同開拓廣闊的藍海市場。
我國3D打印整體呈增長態勢
2016年以前是行業的技術積累期,各科研院所與高校不斷嘗試創新新技術及其應用,同時越來越多的企業開始布局3D打印行業;2016—2019年為行業的冷靜期,對3D打印技術的過高預期導致行業內企業數量過快增長,低端市場飽和而工業級應用不足三成;2020年起,我國3D打印行業進入快速發展期,3D打印技術改變了工廠端的生產模式,由傳統的制造流轉向數字流進階。
以代表性3D打印設備企業鉑力特與華曙高科的產品生產量為例,2018年至2023年間,這些企業的產品生產量整體呈現增長趨勢。2023年鉑力特的3D打印設備產量增至299臺/套,同比增長2%,這主要得益于公司積極發掘新應用領域、開拓市場、提升產能和生產效率。2021年,華曙高科的3D打印設備產量增至164臺,同比增長60.8%,高分子粉末材料產量增至194.46噸,同比增長91.2%。結合公司近兩年的業務收入表現來看,其3D打印產業產品的產量有所上升。綜合而言,近年來中國3D打印行業的供給水平整體呈增長態勢。
3D打印在多場景中的應用
中國機械工程學會增材制造(3D打印)技術分會總干事、西安交通大學教授李滌塵在接受媒體采訪時表示,我國3D打印已在醫療、航空航天、消費電子等領域實現規模化應用。截至2023年底,國產3D打印裝備擁有量占全球設備的11.5%,位居全球第二;消費級非金屬3D打印設備市場占比位居全球首位。
在運動裝備領域,3D打印彈性體為運動員提供個性化、高性能裝備。例如,定制化鞋墊和防護裝備利用彈性體的減震和支撐特性,能夠優化運動員的運動表現并提升穿著體驗。特別是在極限運動和高沖擊運動中,3D打印的彈性體材料可以顯著減少運動員在運動過程中的沖擊,保護關節和肌肉免受損傷。
在汽車和航空航天領域,3D打印彈性體用于制造輕量化減震部件和密封圈等關鍵組件。這些部件通過復雜的結構設計,既能減輕重量又能保持高性能。
在電子產品領域,智能音箱、智能手環、手機保護套等產品都可以使用彈性體材料進行打印。這些產品不僅具有優異的柔軟度和彈性,還具備高耐磨性和耐用性,能滿足消費者對產品外觀和性能的需求。
在工業制造領域,3D打印彈性體技術用于制造各種工業模具和傳動帶等部件。這些部件需要承受較大的機械應力和振動,而彈性體材料憑借出色的彈性和抗疲勞性能成為理想選擇。利用3D打印技術制造這些部件不僅能提高生產效率,還能降低制造成本。