3D打印:3D打印的定义简析

2021-12-01 10:38:59 栏目:公司新闻 查看()

增材制造技术又称为3D打印技术,是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术。

3D打印:3D打印的定义简析

 

传统制造工艺与3D打印区别

增材制造(Additive Manufacturing,简称AM) 俗称3D 打印技术,有别于传统减材制造,是一种快速成型技术,通过对模型数字化立体扫描、分层处理,借助于类似打印机的数字化制造设备,利用材料不断叠加形成所需的实体模型。目前已经广泛应用到航空航天、医疗器械、建筑、汽车、能源、珠宝设计等领域,美国《时代》周刊将增材制造列为“美国十大增长最快的工业”,英国《经济学人》杂志则认为它将“与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命”,改变未来生产与生活模式,改变制造商品的方式,并改变世界的经济格局,进而改变人类的生活。

与传统制造技术(减材制造)相比,3D打印不需要事先制造模具,不必在制造过程中去除大量的材料,也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终产品,具有“去模具、减废料、降库存”的特点。在生产上可以优化结构、节约材料和节省能源,极大地提升了制造效率。该技术适用于新产品开发、快速单件及小批量零件制造、复杂形状零件的制造、模具的设计与制造等,同时也适用于难加工材料的制造、外形设计检查、装配检验和快速反求工程。3D打印另一个显著的优点是,区别于传统加工技术理念“制造引导设计”,其可以实现“设计引导制造”,完全实现创意驱动,制造出符合特定消费者需求的产品。

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3D打印工作原理

3D打印的工作原理是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件将其离散分解成若干层平面切片,由数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将材料进行逐层堆积黏结,叠加成型,制造出实体产品。独特的制造工艺,使得制造一个形状复杂物品并不比一个简单物品消耗更多的时间、成本或技能。

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3D打印市场规模

根据浙商证券研究所数据显示,2014-2020年全球3D打印市场规模持续增长,2020年全球3D打印市场规模超154亿美元,预计2024年可达349亿美元。

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3D打印产业链

上游涵盖激光器、振镜、三维扫描设备、3D打印软件、粉末原材料等,中游以3D打印设备生产厂商为主,部分也同时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,下游行业应用已覆盖航天航空、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。

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3D打印技术分类

当前3D打印在植入物领域已有丰富案例,正向产业化应用转变,例如由3D打印的髋关节植入物已经超过10万个。骨科植入物是3D打印当前在医疗领域最成熟的应用,同时3D打印在手术规划模型、手术器械、牙科、正畸器械和康复器械等领域均有较大应用空间。根据3dpbm数据,2020年全球医疗领域3D打印市场规模为27.65亿美元,有望在2020至2025年间保持19.43%CAGR增长,在2025年达到67亿美元,其中2025年设备市场规模占比约为14%。

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