3d打印发展的现状

2022-07-31

第一篇:3d打印发展的现状

3D打印技术的目前现状和发展趋势

物联网1501 张河钰 0919150108

3D打印技术(3D printing),是快速成形技术的一种,它是一种数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术出现在20世纪90年代中期,实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置。

一、3D打印技术简介

3D打印技术是指通过连续的物理层叠加,逐层增加材料来生成三维实体的技术,与传统的去除材料加工技术不同,因此又称为添加制造(AM,Additive Manufacturing)。作为一种综合性应用技术,3D打印综合了数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等诸多方面的前沿技术知识,具有很高的科技含量。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外,新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。

目前,3D打印技术主要被应用于产品原型、模具制造以及艺术创作、珠宝制作等领域,替代这些领域传统依赖的精细加工工艺。3D打印可以在很大程度上提升制作的效率和精密程度。除此之外,在生物工程与医学、建筑、服装等领域,3D打印技术的引入也为创新开拓了广阔的空间。如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作,尝试以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官,是医学领域具有重大意义的创新。

二、3D打印技术及产业国际国内发展现状

(1) 国际情况

经过十多年的探索和发展,3D打印技术有了长足的进步,目前已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率。目前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奠定了在3D打印领域的龙头地位。Stratasys公司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4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的兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。

目前在欧美发达国家,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。

(2) 国内情况

自20世纪90年代以来,国内多所高校开展了3D打印技术的自主研发。清华大学在现代成型学理论、分层实体制造、FDM工艺等方面都有一定的科研优势;华中科技大学在分层实体制造工艺方面有优势,并已推出了HRP系列成型机和成型材料;西安交通大学自主研制了三维打印机喷头,并开发了光固化成型系统及相应成型材料,成型精度达到0.2mm;中国科技大学自行研制了八喷头组合喷射装置,有望在微制造、光电器件领域得到应用。但总体而言,国内3D打印技术研发水平与国外相比还有较大差距。

近年来,国内如深圳维示泰克、南京紫金立德、北京殷华、江苏敦超等企业已实现了3D打印机的整机生产和销售,这些企业共同的特点是由海外归国团队建立,规模较小,产品技术与国外厂商同类产品相比尚处于低端。目前,国产3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件支持等方面还难以满足商用的需求,技术水平有待进一步提升。在服务领域,我国东部发达城市已普遍有企业应用进口3D打印设备开展了商业化的快速成型服务,其服务范围涉及到模具制作、样品制作、辅助设计、文物复原等多个领域。与内地相比,我国港台地区3D打印技术引入起步较早,应用更为广泛,但港台主要着重于技术应用,而非自主研发。

(3)3D打印产业的未来发展前景

根据国际快速制造行业权威报告《Wohlers Report 2011》发布的调查结果,全球3D打印产业产值在1988~2010年间保持着26.2%的年均增长速度。报告预期,3D打印产业未来仍将持续较快地增长,到2016年,包含设备制造和服务在内的产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元。

但3D打印技术要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,选择的局限性较大,成型品的物理特性较差,而且安全方面也存在一定隐患。三是精度、速度和效率方面,目前3D打印成品的精度还不尽人意,打印效率还远不适应大规模生产的需求,而且受打印机工作原理的限制,打印精度与速度之间存在严重冲突。四是产业环境方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,现有知识产权保护机制难以适应产业未来发展的需求。

Gartner公司2011年发布的最新技术发展展望报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,其技术还有待充分成熟,主流市场也有待进一步培育。Gartner公司研究人员认为,3D打印技术成熟到适应市场需求还将需要5~10年的时间。在这一较为漫长的发展过程中,产业可能会面临增长期望落空、技术遭遇瓶颈以及投资撤离等风险。

总之,从中长期看来3D打印产业具有较为广阔的发展前景,但目前产业距离成熟阶段尚有较大距离,对于3D打印市场规模的短期发展不宜过分高估。因此,现阶段产业界对3D打印领域的投入应以加强创新研发、技术引进和储备为主,尤其要重视自主知识产权的建设和维护,争取在未来的市场竞争中占据有利地位。如受到概念炒作影响,在技术尚未充分完善的现阶段大规模投入产能扩张,则投资回报将面临着较大的风险。

(4) 3D打印技术未来发展的主要趋势

随着智能制造的进一步发展成熟,新的信息技术、控制技术、材料技术等不断被广泛应用到制造领域,3D打印技术也将被推向更高的层面。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化以及便捷化等主要趋势。

提升3D打印的速度、效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造;开发更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及复合材料等,特别是金属材料直接成型技术有可能成为今后研究与应用的又一个热点;3D打印机的体积小型化、桌面化,成本更低廉,操作更简便,更加适应分布化生产、设计与制造一体化的需求以及家庭日常应用的需求;软件集成化,实现CAD/CAPP/RP的一体化,使设计软件和生产控制软件能够无缝对接,实现设计者直接联网控制的远程在线制造;拓展3D打印技术在生物医学、建筑、车辆、服装等更多行业领域的创造性应用。

第二篇:3D打印机的发展现状与趋势(范文)

3D打印机的发展现状与趋势综述

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( 大学 )

摘 要:3D打印(3D printing),即快速成型技术的一种,其实质是增材制造技术,被誉为是第三次工业革命的重要标志之一。近年来,国内外3D打印技术蓬勃发展,在航空航天、生物医学工程、工业制造等多个方面有着广泛地应用。本文通过介绍3D打印技术的概念及应用,阐述了国内外3D打印技术及产业的现状,并结合数据,对3D打印的发展趋势有一定预见性的分析。 关键词:3D打印 技术现状 发展趋势

0.前言

为了让读者更快速更全面的了解3D打印机的发展现状和趋势,特写了这篇综述。3D打印技术是制造业正在迅速发展的一项新兴技术,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。文章通过介绍3D打印的概念及应用领域,重点阐述了3D打印技术及产业在国内外的发展现状,结合数据分析,对3D打印的发展趋势有一定预见性的分析。

1.技术现状

1.1 3D打印技术概念

严格意义上来说,3D打印技术是快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。是制造业正在迅速发展的一项新兴技术,被英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中,称为第三次工业革命的重要标志之一。3D打印作为一种通俗化名称,其实质是增材制造技术,因此又称为添加制造(AM,Additive Manufacturing)。美国材料与试验协会将增材制造技术定义为:基于3D模型数据,采用与减式制造技术相反的逐层叠加的方式生产物品的过程,通常通过电脑控制将材料逐层叠加,最终将计算机上的三维模型变为立体实物,是大批量制造模式向个性化制造模式发展的引领技术。 1.2 3D打印技术的应用领域

近20年来,3D打印技术在各领域发展迅速,主要被应用于产品原型、磨具制造,以及艺术创作、珠宝制作等领域,替代这些领域传统以来的精细加工工艺。除此之外,该技术在鞋类、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支、生物工程以及其他多个领域都有所应用,从市场份额来看,3D打印技术应用在汽车及零配件领域占37%,在消费品领域占18.2%,应用于航空航天和国防军工占13.7%,在商业机器领域占11.2%,在医疗领域占8.8%,在科研方面占8.6%。同时,3D打印技术为这些产业的创新开拓注入了新鲜的血液,如2010年澳大利亚Invetech公司和美国Organovo公司合作,尝试以活体细胞为“墨水”打印人体的组织和器官,是医学领域具有重大意义的创新。 1.3 3D打印技术及产业的国内外发展现状 1.3.1 国际情况

经过多年的探索和发展,3D打印技术有了长足的发展。3D打印技术在国外发展较快,目前已经能够在0.01mm的单层厚度上实现600dpi的精细分辨率。打印的速度也有所提高,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.截至2012年底,3D打印成型公司Stratasys的产品已经可以支持123种不同材料进行3D打印。

目前,美国Z corp公司与日本Riken Institute于2000年研制出基于喷墨打印技术的、能够制作出彩色原型件的三维打印机。2000年底以色列的Object Geometries公司推出了基于结合3D Ink—Jet与光固化工艺的三维打印机Quadra。在全球3D打印机行业,美国3D Systems和Stratasys两家公司公司的产品占据了绝大多数市场份额。其中,3D Systems公司的实力最为强大,代表了3D打印技术目前的技术水平和未来的发展趋势,可以为专业人士及类似消费者提供3D打印系统。此外,在此领域具有较强技术实力和特色的企业或研发团队还有美国的Fab@Home和Shapeways、英国的Reprap等。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。同时,国际3D打印机制造业正处于迅速的兼并与整合过程中,行业巨头正在加速崛起。 1.3.2 国内情况

近年来,我国积极探索3D打印技术的研发,自20世纪90年代初以来,国内多所高校开展了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。清华大学在现代成型学理论、分层实体制造、FDMT艺等方面都有一定的科研优势;华中科技大学在分层实体制造工艺方面有优势,并已推出了HRP系列成型机和成型材料;西安交通大学自主研制了三维打印机喷头,并开发了光固化成型系统及相应成型材料,成型精度达到0.2mm。中国科技大学学自行研制了八喷头组合喷射装置;有望在微制造、光电器件领域得到应用。但总体而言,国内3D技术的研发水平还有较大差距。我国港台地区很多高校和企业都有自己的3D打印设备,RP技术应用更为广泛,但并非自主研发。

目前,国内对3D打印设备进行产业化运作的公司实体主要有:北京殷华,湖北滨利机电,深圳维示泰克,江苏敦超等,这些企业已经基本实现了3D打印机的整体生产和销售。但这些企业多是由海外归国团体建立,规模小,产品技术与国外厂商同类产品相比尚处于低端水平。目前,国内3D打印机在打印精度、打印速度、打印尺寸和软件等方面还难以满足商用的需求,技术水平有待进一步的提升。

2.发展趋势

2.1.困难与挑战

根据国际快速制造行业权威报告《Wholes Report 2011》发布的调查结果,全球3D行业打印产业产值在1988~2010年期间保持着26.2%的年增长速率。报告预期,3D打印产业未来将持续较快地增长,到2016年,包含设备制造和服务在内的产业总产值将达到31亿美元,2020年将达到52亿美元。但3D打印技术要进一步扩展其产业运用空间,目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战:一是成本方面,现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵,给其进一步普及应用带来了一定困难;二是概念方面,现在3D打印技术的概念普及范围还不是很广,国内外各个高校也还没有开设相应课程介绍、学习这门新兴技术;三是打印材料方面,首先不能把所有的材料都制成极精细的糊状,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物,材料选择的局限性较大,成型品的物理特性也不理想,并且安全方面也存在一定的隐患.四是精度、速度、效率方面,打印速度也很慢,不能用于大批量生产。改善3D打印系统的可靠性、生产效率和制作大件能力,要提高3D打印的速度和效率。 2.2 发展趋势

Gartner公司2011年发布的最新技术发展展望报告判断:3D打印技术目前正在进入概念炒作的高峰阶段,其技术还有待充分成熟,主流市场也有待进一步培育。3D打印技术成熟到适应市场需求还将需要5~10年的时间。现阶段产业界对3D打印领域的投入应以加强创新研发、技术引进为主,尤其要重视自主知识产权的建设和维护,争取在未来的市场竞争中占据优势地位。随着智能制造,控制技术,材料技术,信息技术等不断发展和提升,这些技术也被广泛地综合应用与制造工业,3D打印技术也将会被推向一个更加广阔的发展平台。未来,3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、便捷化以及通用化等主要趋势,可在以下几方面进行改善:

2.2.1 精密化

可提升3D打印的速度效率和精度,开拓并行打印、连续打印、大件打印、多种材料打印的工艺方法,提高成品的表面质量、力学和物理性能,以实现直接面向产品的制造,开发更为多样的3D打印材料。3D打印机可以向双色或多色打印机发展,同时进行两种以上颜色的渲染,得到更有层次和立体感的打印模型。 2.2.2 .智能化和便捷化

目前,3D打印设备在软件功能、后处理、设计软件与生产控制软件的无缝对接等方面还有许多问题需要优化。例如,成型过程中需要加支撑,成型过程中需要不同材料转换使用,加工后的粉末去除方面,都需要软件智能化和自动化程度进一步提高。同时,随着3D打印技术越来越普遍地运用到服装、设计、生活生产当中,只有用户在使用过程中觉得简易上手,技术门槛低,复杂程度低,才能使用户有更好的使用体验,才能更普遍地推广这一技术。而这一系列问题都直接影响到设备的普及和推广,设备智能化、便捷化是走向普及的保证。目前,3D打印的小型无人飞机、小型汽车等概念产品已问世:3D打印的家用器具模型.也被用于企业的宣传、营销活动中。 2.2.3 通用化

3D打印是近年来国际上的发展热点,其输出设备称为3D打印机,是作为一个计算机的外部输出设备使用。它可以直接将计算机中制图软件中的三维设计图形输出成一个三维彩色实体,在科学教育,工业制造,产品创意,工业美术等方面有广泛地应用前景和巨大的商业价值,这同时要求3D打印技术向低成本、高精度、高性能的方向发展.随着技术的日益成熟,3D打印店将越来越多,个性化打印定制服务成为一种潮流。通过3D打印技术.创新公司将凭借与竞争对手的标准化产品相同的价格为用户提供定制化体验,该产品将根据你自己确切的具体信息进行定制,通过3D打印制造并直接送到你的家门口。

3.总结

3D打印作为一种新兴的产业,在国内外正在蓬勃发展,将来也会发展地更加通用,更加成熟。文章主要是整合了前人比较零散的观点,对3D技术的发展趋势有预见性的分析,但其分析可能并不是特别的全面,希望可以之后可以从不同的角度和方向更好的完善。3D打印技术给人们带来了巨大的生产自由度,但目前只能做些小规模的装饰品,要谈到大规模工业生产,取代传统的工业生产方式,仍然还有很长的路要走。相信市场的巨大需求会加速3D打印机及其应用的普及,势必像电脑一样走入千家万户,更好地方便人们生活,为提升人们的生活品质提供服务。

参考文献

[1]王雪莹.3D打印技术与产业的发展及前景分析[J].中国高新技术企业,2016(26):3-5 [2]第三次工业革命[J].经济学人(英),2012-04-21 [3]卢秉恒,李涤尘.增才制造(3D打印)技术发展[J]机械制造与自动化,2013,42(4) [4]王忠宏,李扬帆,张曼茵.中国3D打印产业的现状及发展思路[J]经济纵横,2013(1) [5]古丽萍.蓄势待发的3D打印机及其发展[J].北京:数码印刷,2011(10):64-67. [6]丁博强.3D打印推动第三次工业革命[J].上海:创意产业,2013(2). [7]童岱.3D打印将撼动全球制造业.中国科学报,2012. [8]王雪莹.3D 打印技术与产业的发展及前景预见.第七届全国技术预见学术研讨会文集.

第三篇:我国3D打印机的市场发展情况,3D打印机报告

3D打印已经成为一种潮流,并开始广泛应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等,可以在数小时内完成一个模具的打印,节约了很多产品从开发到投入市场的时间。3D打印机可以用各种原料打印三维模型,使用3D辅助设计软件,工程师设计出一个模型或原型之后,无论设计的是一所房子还是人工心脏瓣膜,之后通过相关公司生产的3D打印机进行打印,打印的原料可以是有机或者无机的的材料,例如橡胶、塑料,不同的打印机厂商所提供的打印材质不同。3D打印机,即快速成形技术的一种机器,它是一种数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型,现正逐渐用于一些产品的直接制造。特别是一些高价值应用(比如髋关节或牙齿,或一些飞机零部件)已经有使用这种技术打印而成的零部件。“三维打印”意味着这项技术的普及。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。这种打印机的产量以及销量在二十一世纪以来就已经得到了极大的增长,其价格也正逐年下降。该技术珠宝,鞋类,工业设计,建筑,工程和施工(AEC),汽车,航空航天,牙科和医疗产业,教育,地理信息系统,土木工程以及其他领域都有所应用。

随着汽车、航空航天、工业和医疗保健等领域市场需求的增加,全球3D打印机的销售额将从2011年的17亿美元增长至2017年的50亿美元。消费品和电子领域是3D印刷企业最大的市场,其市场份额约为20.3%;紧随其后的是机动车(19.5%)、医疗和牙科(15.1%)领域。目前比较知名的3D打印机制造商有瑞连、3D系统、伊登普雷里、斯特塔西、帕罗奥多、惠普和奥托美克等。

目前国内3D打印在材料、设备和应用上仍有难题,成本较高,多用于实验,规模化应用尚需时日,目前我国3D打印主要应用于产品设计、快速模具制造、铸造、医学等制造领域,其中消费电子、汽车、医疗分别占20.3%、19.5%和15.1%。

随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用,打印速度和效率有望获得更大提升。3D打印技术经过几十年的探索与发展,目前能够实现600dpi分辨率,每层厚度只有0.01毫米,即使模型表面有文字或图片也能够清晰打印,目前较先进的产品可以实现每小时25毫米高度的垂直速率,相比早期产品有10倍提升,而且可以利用有色胶水实现彩色打印,色彩深度高达24位。随着先进材料的不断发展,将开发出更为多样的3D打印材料,如智能材料、功能梯度材料、纳米材料、非均质材料及其他方法难以制作的复合材料等,金属材料、直接金属成型技术将会成为今后研究与应用的新兴领域。

当前,3D打印机价格很高,大多在百万美元以上,这给其进入家庭带来了困难,但一些较小规模的3D打印机制造商已经开始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用直至实现规模化生产,3D打印机的价格有望大幅下降。3D打印机诞生后,早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟,3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计,3D打印机在生产应用方面有着巨大潜力。3D打印技术在珠宝首饰、鞋类、工业设计、建筑、汽车、航天及医疗方面(牙科)都能得到广泛的应用。3D打印长期发展前景广阔,未来国内3D打印市场规模将达到上万亿元,但短期内由于技术、材料和成本原因难以商业化。

本研究分析报告由智鼎国研(北京)信息咨询有限公司领衔撰写,在大量周密的市场调研基础上,主要依据了国家统计局、国家商务部、国家发改委、国务院发展研究中心、中国海关总署、3D打印机行业相关协会、国内外相关刊物的基础信息以及3D打印机专业研究单位等公布和提供的大量资料,结合深入的市场调查资料,进而分析国内3D打印机行业发展走势与市场。报告针对我国3D打印机行业的市场规模与前景、从业企业以及国家相关产业政策进行了全面分析。并重点分析了我国3D打印机行业技术、应用领域的发展与现状,并对3D打印机行业投资机会与投机风险作出了分析研判,为3D打印机相关生产企业、经营企业、科研机构等企业在激烈的市场竞争中洞察先机,根据市场需求及时调整经营策略,为战略投资者选择恰当的投资时机和公司领导层做战略规划提供了准确的市场情报信息及科学的决策依据,同时对银行信贷部门也具有极大的参考意义。

【报告目录】

第一章3D打印机相关阐述16 第一节传统打印机简介16

一、打印机性能参数16

二、打印机的分类17

三、打印模式20

四、打印机语言21

五、打印机技术21

六、打印机打印技术常用工作参数30 第二节3D打印机32

一、3D打印机背景分析32

二、3D打印机特点34

三、3D打印机技术性能指标34 第三节3D打印机的用途及应用领域35

一、在工业制造领域的应用分析35

二、在文化创意、数码娱乐领域的应用分析36

三、在航空航天、国防军工领域的应用分析36

四、在生物医疗领域的应用分析36

五、在消费品领域的应用分析38

六、在建筑工程领域的应用分析38

七、在教育领域的应用分析38

八、在个性化定制领域的应用分析39 第二章中国3D打印机市场发展关键因素分析39 第一节3D打印机市场规模分析39 第二节3D打印机市场主要竞争对手构成40 第三节3D打印机市场政治、经济、法律、技术环境分析45

一、政治环境45

二、经济环境49

三、法律环境53

四、技术环境55 第四节3D打印机市场发展驱动因素分析59

一、产品优势59

二、政策扶持60

三、产业化的可能性62 第五节全球债务危机对3D打印机行业发展影响分析64

一、对3D打印机行业本身影响分析64

二、对3D打印机上下游产业影响分析65

三、对3D打印机价格影响分析66 第三章2012年世界3D打印厂商研究67 第一节3Dsystems67 (1)企业发展简况分析67 (2)企业研发实力分析67 (3)企业3D打印机产品分析67 (4)企业3D打印机产品应用分析68 (5)企业经营业绩分析68 (6)企业投资兼并分析69 (7)企业经营优劣势分析69 第二节ObjectGeometries72 第三节SOlido72 第四节ZCorporation75 第五节Stratasys79 (1)企业发展简况分析79 (2)企业研发实力分析79 (3)企业3D打印机产品分析79 (4)企业经营业绩分析81 (5)企业投资兼并分析81 (6)企业经营优劣势分析82 第六节Makerbot经营分析83 (1)企业发展简况分析83 (2)企业3D打印机产品分析83 (3)企业经营业绩分析85 (4)企业投资兼并分析85 (5)企业经营优劣势分析86 第七节Shapeways经营分析87 (1)企业发展简况分析87 (2)企业3D打印服务分析87 (3)企业经营业绩分析88 (4)企业商业模式分析88 (5)企业多轮融资分析88 (6)企业经营优劣势分析89 第四章2012年中国打印机产业整体发展态势分析90 第一节中国打印机行业发展分析90

一、中国打印机产量居世界第一90

二、中国打印机行业的市场结构解析90

三、中国专用打印机行业发展格局97

四、打印机行业进入节能环保新时代98

五、2012年打印机行业发展情况良好101 第二节2008-2012年中国打印机产量数据统计分析104

一、2008-2011年中国打印机产量数据分析104

二、2012年中国打印机产量数据分析108

三、2012年中国打印机产量增长性分析110 第五章3D打印机生产工艺及技术路径分析111 第一节3D打印机各种生产方法比较111 第二节国内外3D打印机生产工艺及技术趋势112

一、国外主流生产工艺介绍112

二、国内主流生产工艺介绍116

三、3D打印加工过程分析117

四、当前3D打印技术分析121

五、3D打印技术的突破方向分析124 第三节国内外3D打印机最新技术研发及应用情况126 第四节3D打印原材料分析129

一、目前可使用的3D打印材料分析129

二、3D打印市场扩大对材料需求的影响分析130 第六章中国3D打印机市场发展现状分析131 第一节中国3D打印机市场构成要素分析131

一、3D打印机产品购买主体构成分析131

二、3D打印机产品市场购买力分析133

三、3D打印机产品市场购买欲望分析134 第二节中国3D打印机市场主要品牌分析136

一、国外主要企业品牌分析136

二、国内主要品牌分析140 第三节2012年中国3D打印机市场运行数据分析141

一、2012年中国3D打印机市场产品销售情况分析141

1、销售总量分析141

2、主要销售区域分析142

3、市场需求特点分析143

二、2012年中国3D打印机市场产品供给情况分析145

1、国内市场供给量分析145

2、供给来源构成146

3、供需格局分析148 第七章中国3D打印机市场消费能力及未来需求规模分析148 第一节2012年中国3D打印机市场消费能力现状分析148

一、中国3D打印机产品购买要素构成分析148

二、3D打印机产品替代产品威胁分析150

三、主要消费区域消费能力对比分析150 第二节影响中国3D打印机市场消费能力主要因素分析152

一、购买者的购买目的及主要用途152

二、购买者所处的消费环境154 第三节中国3D打印机消费市场独有特征分析156 第四节中国3D打印机市场发展影响因素分析158 第五节3D打印机对我国制造业的影响160

一、3D打印机的内涵及其意义160

二、3D打印机与中国制造业161

三、对我国制造业的影响162

四、对策建议163 第八章2012年中国3D打印机市场需求特点及需求潜力分析163 第一节中国3D打印机市场主要消费统计数据定量分析163

一、总体销量数据分析163

二、分区域市场数据分析164

三、消费领域分布数据分析165 第二节3D打印机主要下游消费领域构成分析165 第九章3D打印机产品价格策略研究167 第一节估计成本167 第二节选择定价方法170 第三节竞争性调价176 第四节具体价格策略研究178 第十章国内3D打印机在建及拟建项目统计分析179 第一节入门级开源3D打印机项目技术179 第二节研发一种便携式3D打印机项目192 第三节智慧烟台投资千亿引进3D打印机等高端项目193 第四节2012-2013年我国3D打印发展项目态势195 第五节中国市场上3D打印巨头合并及其项目新态势201 第十一章3D打印机企业销售状况调查224 第一节北京殷华激光快速成形与模具技术有限公司224

一、企业发展简况分析224

二、企业研发实力分析225

三、企业3D打印产品及服务分析225

四、企业成功应用案例分析225

五、企业经营优劣势分析226

六、企业3D打印机销售情况227 第二节陕西恒通智能机器有限公司227

一、企业发展简况分析227

二、企业研发实力分析227

三、企业3D打印产品及服务分析228

四、企业成功应用案例分析228

五、企业经营优劣势分析228

六、企业最新发展动向分析229

七、企业3D打印机销售情况229 第三节武汉滨湖机电技术产业有限公司230

一、企业发展简况分析230

二、企业研发实力分析231

三、企业3D打印产品及服务分析231

四、企业经营优劣势分析232

五、企业3D打印机销售情况232 第四节南京紫金立德电子有限公司233

一、企业发展简况分析233

二、企业研发实力分析233

三、企业3D打印产品及服务分析233

四、企业成功应用案例分析233

五、企业经营优劣势分析235

六、企业最新发展动向分析235

七、企业3D打印机销售情况239 第十二章3D打印机市场推广策略研究240

一、3D打印机行业产品市场定位240

二、3D打印机行业广告推广策略244

三、3D打印机行业产品促销策略249

四、3D打印机行业招商加盟策略249

五、3D打印机行业网络推广策略254 第十三章3D打印机营销渠道建立策略256 第一节2011-2012年中国3D打印机品牌营销模式研究256

一、市场经济时代的营销模式256

二、国际市场条件下的营销模式256

三、新型营销模式总括257

1、特许经营、加盟连锁257

2、电子商务258

3、会议营销260 第二节3D打印机产品营销渠道260

一、媒体广告260

二、直效营销262

三、销售促进263

四、公关与宣传264

五、人员推销265

六、网络营销266 第三节中国3D打印机营销渠道建立策略267

一、广告策略267

二、渠道策略267

三、价格策略267 第十四章3D打印机市场客户群研究与渠道匹配分析271 第一节专买店实地调查271

一、渠道特点271

二、销售状况271

三、消费人群271

四、销售策略271 第二节购物中心----专柜275

一、渠道特点275

二、销售状况275

三、消费人群276

四、销售策略276 第三节连锁超市----专柜281

一、渠道特点281

二、销售状况282

三、消费人群282

四、销售策略283 第四节网络营销模式—网店287

一、渠道特点287

二、销售状况292

三、消费人群292

四、销售策略292 第十五章2013-2018年中国3D打印机市场前景预测分析294 第一节国内3D打印机技术发展现状与问题294

一、国内3D打印机技术发展现状294

二、国内3D打印机技术发展问题295 第二节我国3D打印机从“神器”到家用制造设备的距离296 第三节3D打印机行业发展趋势预测298

一、3D打印机将全面革新现实298

二、2017年全球3D打印机市场将增至50亿美元304

三、3D打印机行业发展趋势304 第四节中国国3D打印机行业发展前景预测305

二、3D打印孕育无限未来305

三、3D打印机的变革力量308

四、3D打印机发展前景310 【图表目录】

图表:国际上主要3D打印机厂商42 图表:2009-2011年我国GDP增幅走势图49 图表:中国能效标识93 图表:富士施乐智能眼、智能节电和快速启动三位一体95 图表:重视环保打印,行动刻不容缓98 图表:参与调查者对于打印机环保重要性的看法99 图表:参与调查者对于打印机是否环保的分辨情况99 图表:2008-2009年中国打印机产量走势图104 图表:2009年中国打印机产量统计表(分省市)105 图表:2010年1-12月中国打印机产量分省市排行统计表106 图表:2012年1-12月中国打印机分省市产量数据表108 图表:国际上主要3D打印机厂商138 图表:2009-2012年中国3D打印机销售总量141 图表:2012年中国3D打印机销量区域分布142 图表:2009-2012年中国3D打印机供给量145 图表:2012年我国3D打印机供给来源构成146 图表:2009-2012年中国3D打印机销售总量163 图表:2012年中国3D打印机销量区域分布164 图表:2012年我国3D打印机消费领域分布数据165 图表:入门级开源3D打印机项目技术简图179 图表:主板芯片Arduino182 图表:Arduino主板最新版本的电路原理图184 图表:Arduino步进电机控制板184 图表:Arduino步进电机驱动板最新版本的电路原理图185 图表:Arduino3D打印机打印头控制板186 图表:Arduino3D打印机打印头驱动板最新版本的电路原理图186 图表:Arduino3D打印机机械结构187 图表:Arduino3D打印机部件罗列见下图189 图表:3D打印机打印机软件界面截图190 图表:3D数据与打印结果的展示图191 图表:2011-2012年北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司3D打印机销售状况227 图表:2011-2012年陕西恒通智能机器有限公司3D打印机销售状况229 图表:2011-2012年武汉滨湖机电技术产业有限公司3D打印机销售状况232 图表:2011-2012年南京紫金立德电子有限公司3D打印机销售状况239 图表:网络营销推拉战略266 图表:2008-2011年全球消费电子各细分产品产量规模309

第四篇:3D打印机的概念及发展

3D打印机诞生于20 世纪80 年代中期,是由美国科学家恩里科·迪尼(Enrico Dini)最早发明的,发展至今已经成为一种潮流,并开始广泛应用在设计领域,尤其是工业设计,数码产品开模等,它可以在数小时内完成一个模具的打印,节约了很多产品到市场的开发时间和成本。

与传统的纸质打印机不同,3D打印遵从的是加法(堆积)原则。打印时,先用相关软件将产品图纸转化为3D图像数据并上传电脑,通过3D打印机,放入相应特殊的耗材( 胶水、树脂或粉末等)后,打印喷头就会根据图像数据一层一层地将东西打印出来,再堆叠在一起成为一个立体物品。3D 打印机可以用各种原料打印三维模型,打印的原料可以是有机或者无机的的材料,由此可以根据不同需求打印出塑料玩具、饰品和金属零件、产品模型等,甚至可以用不同颜色材料打印出彩色3D模型。

随着技术的不断进步及市场需求的扩大,3D打印机将呈现四个方面的发展趋势:

(一)3D打印速度和效率将不断提升。随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用,打印速度和效率有望获得更大提升;

(二)3D打印材料更加多样化。随着先进材料的不断发展,智能材料、纳米材料、新型聚合材料、合成生物材料等将成为3D打印材料;

(三)3D打印机价格大幅下降。一些较小规模的3D 打印机制造商已经开始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用,3D打印机的价格有望大幅下降。

(四)3D打印机应用领域更加广泛。3D打印机诞生后,早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟,3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计,在不久的将来,从鞋、眼镜到厨房用具、汽车等各种产品都可以用3D打印机生产出来。

随着3D打印技术的不断发展和完善,在不久的将来3D打印机将会普及,甚至走入家庭,我们期待着这一天。

3D打印机

彩色3D打印

金属3D打印

3D医学模型

3D维纳模型

3D打印机耗材

第五篇:浅析3D打印技术的发展前景和对策

摘要:3D打印技术,毋庸置疑,已成为可预见未来的核心技术革命之一,其发展之势如日中天,不可逆转。注目时局,高度重视3D打印技术的研发并稳步推进其试点运行将成为积极应对3D打印技术浪潮袭来的应有之态度及举措。

关键词:3D打印技术,发展前景,态度对策

引 言

众所周知,第一次工业革命和第二次工业革命分别以蒸汽机的发明和电气化的使用为标志,以其强大的生产力解放为基础,深刻地改变了西方资本主义国家甚至整个世界的面貌,有力地推动了世界现代化的历史进程。显而易见,科学技术是第一生产力,更是当今世界格局下各国综合国力比较的核心指标之一,可以说,最新最前沿的科学技术的掌握和最早应用推广,将是未来国家间竞争的重要体现和地位分水岭。那么,当下最值得关心注目的科学技术是什么呢?毫无争议,3D打印技术将占一重要席位且有愈演愈烈之势。

一、3D打印技术的扼要介绍

3D打印技术目前最为引人注目的当推3D打印机,鉴于此,本文将把3D打印机作为其技术典型来探讨。3D打印机诞生于20 世纪80 年代中期,是由美国科学家最早发明的。3D打印机是指利用3D打印技术生产出真实三维物体的一种设备,其基本原理是利用特殊的耗材( 胶水、树脂或粉末等)按照由电脑预先设计好的三维立体模型,通过黏结剂的沉积将每层粉末黏结成型,最终打印出3D实体。3D打印过程可分为两步,首先在需要成型的区域喷洒特殊的胶水,然后均匀喷洒粉末,粉末遇到胶水会迅速固化黏结,没有胶水的区域仍保持松散状态,重复这一过程直到实体模型被“打印”成型。由于其分层加工的过程与喷墨打印机十分相似,所以被称为“打印机”。[1]

二、3D打印技术的发展前景

正如著名的《经济学人》最近描述了3D打印技术的前景——这是一种新型的生产方式,能够促成第三次工业革命。根据研究3D打印机的前贤报告,可以从以下四个方面来一窥其势。未来5-10年,随着技术的不断进步及市场需求的扩大,3D打印机将呈现四个方面的发展趋势:

(一)3D打印速度和效率将不断

提升。随着开拓并行、多材料制造工艺方法的采用,打印速度和效率有望获得更大提升;

(二)3D打印材料更加多样化。随着先进材料的不断发展,智能材料、纳米材料、新型聚合材料、合成生物材料等将成为3D打印材料;

(三)3D打印机价格大幅下降。一些较小规模的3D 打印机制造商已经开始推出一万美元以下的3D打印机。随着技术进步及推广应用,3D打印机的价格有望大幅下降。

(四)3D打印机应用领域更加广泛。3D打印机诞生后,早期主要用于航空航天、机械、医疗、建筑等行业的模型制作。随着其进一步走向成熟,3D打印机已开始用来制造汽车、飞机等高科技含量零部件、皮肤、骨骼等活体组织。专家预计,在不久的将来,从鞋、眼镜到厨房用具、汽车等各种产品都可以用3D打印机生产出来。[2]

三、3D打印技术的革命意义

3D打印技术的发展前景如此之广阔,发展势头如此之强劲,那么其对现有的生产关系及模式有何影响呢?据社会科学家研究推测,3D 打印机的推广应用具有重要的革命性意义,主要体现在以下三个方面:

(一)制造工艺的深刻变革。3D 打印的特点在于通过逐层堆积材料进行加工,而不是通过去除多余材料进行加工。因此,这项工艺也被称作“堆积制造”或“添加制造”。这改变了通过对原材料进行切削、组装进行生产的加工模式,节省了材料和加工时间,带来了制造工艺的深刻变革。

(二)制造技术的重大飞跃。3D 打印技术是一种新兴的高科技技术,综合应用了CAD/CAM 技术、激光技术、光化学以及材料科学等诸多方面的技术和知识,3D 打印技术的不断成熟将推动包括新材料技术、智能制造技术和堆积制造技术实现大的飞跃。

(三)制造模式的一次“革命”。3D打印作为一种新的加工工艺,将改变第二次工业革命产生的以装配生产线为代表的大规模生产方式,使产品生产向个性化、定制化转变,实现生产方式的根本变革。3D 打印机的推广应用将减少产品推向市场的时间,产品用户只要简单下载设计图在数小时内通过3D 打印将产品“打印”出来,从而不需要大规模生产线,不需要库存大量的零部件,不需要大量的工人。[3]

四、3D打印技术的态度对策

3D打印技术发展前景看好,对社会大生产领域又将带来革命性的意义,那么作为孜孜追求实现中华民族伟大复兴的中国应当仁不让、毫不犹豫地接过这根

技术革命接力棒并奋而追之。古语有云:“知己知彼,百战不殆”诚然,3D打印技术已成世界技术革新之潮流,不可逆转,但首先还是得摸清它对我国是实质性影响,方能更有效地科学判断并理性制策。谈到影响,固然就得一分为二,即积极影响和负面作用。3D打印技术对我国之积极影响首先表现在为我国制造技术的赶超带来机遇。3D打印技术作为一项新兴技术,与其他成熟技术相比,无论在技术创新还是应用上,我国与发达国家之间的差距相对较小,可以在较短时间内缩短差距。其次体现为推动制造业服务化,加快制造业升级。3D打印的推广应用将带动包括3D设计服务、信息服务等生产性服务业的发展,给我国制造业升级带来新机遇。

其负面作用更是不容小觑,应认真分析对待。正如前述,3D打印机的技术特性决定了其不需要大规模生产线,不需要库存大量的零部件和工人劳动力。所以首当其冲的便是对我国劳动密集型产业可能带来巨大冲击。3D打印这一生产模式改变了过去大规模生产线的制造模式,所需工人将大幅减少,使得劳动力成本在生产成本中的比重降低,我国劳动力成本比较优势将进一步被削弱,这对当前以劳动密集型为主的我国制造业将带来较大冲击。另一方面则是可能进一步拉大与发达国家的差距。美欧等发达工业化国家在3D打印机行业处于领先地位,其产品在全球3D打印机行业占有绝大多数市场份额。我国虽然于20世纪90年代开始推进3D打印机的研发,但还主要停留在设计和样机开发,尚没有一款具有国际水平的3D打印机推向市场。如果不加快推进3D打印机的研发及推广应用,我国与发达国家的差距将进一步加大。

简要探讨了3D打印技术对我国的影响,那么应以何姿态去面对并处理好这些客观问题呢?笔者认为,为加快推进3D打印机的快速发展,我国应主要从三个方面着力推进:其一,应高度重视3D打印技术发展。我国应该高度重视3D打印技术可能带来的制造业革命,深入分析全球3D打印技术的发展趋势,研究建立3D打印机的基础理论和技术体系,制定符合我国国情的3D打印机中长期发展战略。其二,加大对3D打印机研发。建议将3D打印机纳入《智能制造装备发展专项》,加大研发投入力度,突破关键核心技术与工艺。加强与发达国家的技术合作,研究建立以现有的几家科研机构为主体,同类主要企业为载体的产业联盟,加强产学研的沟通与交流,尽快将商用打印机推向市场。其三,加快

3D打印机的推广应用和试点示范。选择高端汽车零部件、医疗等重点行业领域进行推广应用和试点示范,积极探索和积累3D打印机的运营和管理经验。[4]

综上所述,3D打印技术是方兴未艾的在可预见未来的核心技术革命之一,在全世界社会大生产领域内势必将引发深刻的革命性意义,我国应高瞻远瞩,及时果断地把握好时代气息,积极有效地应对好3D打印技术并使之为实现中国梦和中华民族的伟大复兴而服务。

参 考 文 献

[1] 刘欣灵,《3D打印机及其工作原理》,《网络与信息》,2012年8月版

[2] 潘巍,《3D打印机:进入主流指日可待》,《微电脑世界》,2012年12月版

[3] 汤敏,《3D打印机将极大冲击中国市场》,《上海企业》,2013年1月10

[4] 同上

现 代 科 学 技 术 课 程 论 文

学院:马克思主义学院

专业:中国近现代史基本问题研究姓名:徐文滔

学号:12121842109

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