1.5.3 3D打印技术的现状

3D打印技术作为一种快速成型技术发展迅猛,并且正迅速改变着人们的生产生活方式。经过多年的探索和发展,3D打印有了长足的发展。不仅形成了几十种各具特色的3D打印技术,如熔融沉积成型(FDM)、选择性激光熔化成型(SLM)、激光选区烧结(SLS)等,而且在成型速度、精度等方面也得到了提升。如已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率,国际上较先进的产品可以实现每小时25mm厚度的垂直速率,并可以实现24位色彩的彩色打印。

目前,在全球3D打印机行业,美国3D Systems和Stratasys两家公司的产品占据了绝大多数市场份额。此外,在此领域具有较强技术实力和特色的企业/研发团队还有美国的Fab@Home和Shapeways、英国的RepRap等。3D Systems公司是全世界最大的快速成型设备开发公司。于2011年11月收购了3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者Z Corporation公司之后,3D Systems奠定了其在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司于2010年与传统打印行业巨头惠普公司签订了OEM合作协议,生产HP品牌的3D打印机。继2011年5月收购Solidscape公司之后,Stratasys又于2012年9月与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。当前,国际3D打印机制造业正处于迅速兼并与整合的过程中,行业巨头正在加速崛起。

在欧美发达国家,3D打印技术已经初步形成了成功的商用模式。如在消费电子业、航空业和汽车制造业等领域,3D打印技术可以以较低的成本、较高的效率生产小批量的定制部件,完成复杂而精细的造型。另外,3D打印技术获得应用较多的领域是个性化消费品产业。如纽约一家创意消费品公司Quirky通过在线征集用户的设计方案,以3D打印技术制成实物产品并通过电子市场销售,每年能够推出60种创新产品,年收入达到100万美元。

我国也积极探索3D打印技术的研发与应用。自20世纪90年代初以来,清华大学、西安交通大学、华中科技大学、中国科技大学、北京航空航天大学、西北工业大学等多所高校积极致力于3D打印技术的自主研发,在3D打印设备制造技术、3D打印材料技术、3D设计与成型软件开发、3D打印工业应用研究等方面取得了不错的成果,有部分技术已经处于世界先进水平。

据中投顾问《2016—2020年中国3D打印产业深度调研及投资前景预测报告》,目前中国制造的3D打印设备,超过七成销往海外市场。但欧美的3D行业比我们成熟很多,尤其是工艺技术、研发投入、人才基础、产业形态、材料等领域。