3D打印技術(shù)可行性分析教學(xué)課件

3D打印技術(shù)行業(yè)2016年6月30日12022/11/213D打印技術(shù)行業(yè)2016年6月30日12022/11/21目錄CONTENTS行業(yè)基本概況3D打印國家政策法規(guī)市場分析行業(yè)典型企業(yè)分析3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域1.1概念1.2原理技術(shù)1.3與傳統(tǒng)企業(yè)相比特點(diǎn)1.43D打印優(yōu)勢1.5主要技術(shù)方法2.1《國家高新技術(shù)研究發(fā)展計劃》2.2《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計劃（2015—2016年）》3.1生物醫(yī)學(xué)3.2工業(yè)領(lǐng)域3.3建筑業(yè)3.4消費(fèi)領(lǐng)域4.1國內(nèi)外市場分析4.2產(chǎn)業(yè)鏈分析4.3市場主要挑戰(zhàn)4.4未來發(fā)展趨勢5.1國際3D打印行業(yè)巨頭5.2國內(nèi)3D打印行業(yè)典型企業(yè)分析22022/11/21目錄CONTENTS行業(yè)基本概況3D打印國家政策法規(guī)市場分析行業(yè)基本概況32022/11/21行業(yè)基本概況32022/11/21

1.1.概念3D打印技術(shù)，即快速成型（RP，RapidPrototyping）技術(shù)，是一種新型制造技術(shù)，與傳統(tǒng)的切削加工不同，RP技術(shù)采用逐層材料累加法加工實(shí)體模型，故也稱為增材技術(shù)制造（AM，AdditiveManufacturing，也作MIM，MaterialIncreaseManufacturing）或分層制造技術(shù)（LMT，LayeredManufacturingTechnology）。3D打印技術(shù)以計算機(jī)三維設(shè)計模型為藍(lán)本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。42022/11/211.1.概念3D打印技術(shù)，即快速成型（RP，1.2.原理技術(shù)日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計的平面物品，而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。通俗地說，3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個機(jī)器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理，因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。52022/11/211.2.原理技術(shù)日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計的1.2.原理技術(shù)圖1-3D打印流程圖

圖2-堆積成型原理圖62022/11/211.2.原理技術(shù)圖1-3D打印流程圖圖2-堆積成型原理圖61.3.與傳統(tǒng)制造業(yè)相比特點(diǎn)傳統(tǒng)制造3D打印大量制造，以量制價小量生產(chǎn)，成本均一規(guī)格化定制化減法制造，產(chǎn)品設(shè)計受模具限制加法制造，能實(shí)現(xiàn)任何設(shè)計手工制造數(shù)字化制造勞動力密集腦力密集跨國企業(yè)在人力便宜之處設(shè)工廠跨國企業(yè)在各國市場所在地設(shè)工廠設(shè)計和生產(chǎn)線距離遙遠(yuǎn)設(shè)計即生產(chǎn)，隨時回應(yīng)市場需求72022/11/211.3.與傳統(tǒng)制造業(yè)相比特點(diǎn)傳統(tǒng)制造3D打印大量制造，以量制

1.4.3D打印技術(shù)優(yōu)勢降低產(chǎn)品制造的復(fù)雜程度

與傳統(tǒng)制造業(yè)通過模具、車銑等機(jī)械加工方式對原材料進(jìn)行定型、切削以最終生產(chǎn)不同，3D打印將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進(jìn)行生產(chǎn)，大大降低了制造的復(fù)雜度。擴(kuò)大了生產(chǎn)制造的范圍這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝、不需要龐大的機(jī)床、不需要眾多的人力，直接從計算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件，使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸，可以造出任何形狀的物品。縮短生產(chǎn)制造的時間，提高效率用傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數(shù)小時到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定，而用三維打印的技術(shù)則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當(dāng)然其是由打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。減少產(chǎn)品制造的流程

實(shí)踐了首件的凈型成形，這樣后期輔助加工量大大減少，避免了委外加工的數(shù)據(jù)泄密和時間跨度，尤其適合一些高保密性的行業(yè)，如軍工、核電領(lǐng)域。即時生產(chǎn)且能夠滿足客戶個性化需求3D打印機(jī)可以按需打印，即時生產(chǎn)減少了企業(yè)的實(shí)物庫存，企業(yè)可以根據(jù)客戶訂單使用3D打印機(jī)制造出特別的或定制的產(chǎn)品滿足客戶需求。開發(fā)出更加豐富多彩的產(chǎn)品

傳統(tǒng)制造技術(shù)和工匠制造的產(chǎn)品形狀有限，制造形狀的能力受限于所使用的工具。3D打印機(jī)可以突破這些局限，開辟巨大的設(shè)計空間，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形狀。提高原材料的利用效率與傳統(tǒng)的金屬制造技術(shù)相比，3D打印機(jī)制造金屬時產(chǎn)生較少的副產(chǎn)品。隨著打印材料的進(jìn)步，“凈成形”制造可能成為更環(huán)保的加工方式。提高產(chǎn)品的精確度掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)將共同提高實(shí)體世界和數(shù)字世界之間形態(tài)轉(zhuǎn)換的分辨率，我們可以掃描、編輯和復(fù)制實(shí)體對象，創(chuàng)建精確的副本或優(yōu)化原件。82022/11/211.4.3D打印技術(shù)優(yōu)勢降低產(chǎn)品制造的復(fù)雜程度

1.5.主要技術(shù)方法3D打印設(shè)備經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)形成多種技術(shù)路線，若按照材料來分主要分為兩類，一類金屬材料增材制造工藝技術(shù)，包括激光選區(qū)融化(SLM)、激光近凈成形（LENS）、電子束選區(qū)熔化（EBSM）、電子束熔絲沉（EBDM）等；第二類是非金屬材料增材制造工藝技術(shù)，包括光固化成型（SLA）、熔融沉積成型（FDM）、激光選區(qū)燒結(jié)（SLS）、三維立體打?。?DP）、材料噴射成型等。92022/11/211.5.主要技術(shù)方法3D打印設(shè)備經(jīng)過多年發(fā)展已

1.5.主要技術(shù)方法

SLA光固化快速成形SLA，又稱立體光刻、光成形等，是一種采用激光束逐點(diǎn)掃描液態(tài)光敏樹脂使之固化的RP成形工藝。設(shè)備廠家：FormlabsOldWorldLabsASIGA3DSystemsStratasysVoxeljet日本CMET公司以色列Cubital公司應(yīng)用：對樣品形狀及尺寸進(jìn)行直觀分析102022/11/211.5.主要技術(shù)方法SLA設(shè)備廠家：應(yīng)用

1.5.主要技術(shù)方法

FDM溶融沉積成型FDM工藝由美國工程師ScottCrump于1988年研制成功，一般是熱塑性材料，以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱融化，噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動，同時將熔化的材料擠出，材料迅速凝固，并與周圍的材料凝結(jié)。設(shè)備產(chǎn)家：StratasysMakerbot太爾時代SolidoodleUltimaker3DSystemsBotObjects

應(yīng)用實(shí)例：112022/11/211.5.主要技術(shù)方法FDM設(shè)備產(chǎn)家：應(yīng)用實(shí)

1.5.主要技術(shù)方法

LENS激光溶覆快速制造技術(shù)，或激光近形制造技術(shù)=激光溶覆技術(shù)+快速原型技術(shù)，是由美國Sandia國家實(shí)驗(yàn)室的DavidKeicher發(fā)明的。1999年，LENS獲得了美國工業(yè)界“最富創(chuàng)造力的25項(xiàng)技術(shù)”之一的稱號。設(shè)備產(chǎn)家：美國Stratasys公司清華大學(xué)

應(yīng)用：渦輪動力設(shè)備修復(fù)和改造高載荷、低轉(zhuǎn)速、高精度、高合金零部件的修復(fù)和強(qiáng)化汽車覆蓋件大型模具激光修復(fù)與強(qiáng)化礦山機(jī)械零件的激光強(qiáng)化與修復(fù)122022/11/211.5.主要技術(shù)方法LENS設(shè)備

1.5.主要技術(shù)方法3DP

3DP是美國麻省理工學(xué)院EmanualSachs等人研制的。E.M.Sschs于1989年申請了3DP專利，該專利是非成形材料微滴噴射成形范疇的核心專利之一。3DP工藝與SLS工藝類似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金屬粉末。所不同的是材料粉末不是通過燒結(jié)連接起來的，而是通過噴頭用粘接劑（如硅膠）將零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接劑粘接的零件強(qiáng)度較低，還須后處理。設(shè)備產(chǎn)家：Zcorporation公司EX-ONE公司

132022/11/211.5.主要技術(shù)方法3DP設(shè)備產(chǎn)家：1320223D打印行業(yè)國家政策法規(guī)142022/11/213D打印行業(yè)國家政策法規(guī)142022/11/212.1.

《國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃》政策解讀面向航空航天大型零件激光熔化成型裝備研制及應(yīng)用（國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元，前沿技術(shù)研究類）針對航空航天產(chǎn)品研制（試制）過程中單件、小批量需求，研制適合鈦合金等難加工零件直接成型的大型零件激光熔化成型裝備，臺面2米×2米，制件精度控制在±1%以內(nèi)，堆積效率達(dá)300cm3/h以上。制定相關(guān)工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并在航空航天產(chǎn)品研制零部件制造中進(jìn)行應(yīng)用。面向復(fù)雜零部件模具制造的大型激光燒結(jié)成型裝備研制及應(yīng)用（國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元，前沿技術(shù)研究類）針對復(fù)雜零部件模具快速制造的需求，研制適合制造蠟?zāi)！⑾炐?、砂型制造，以及尼龍等塑料零件制造的大型激光燒結(jié)成型裝備，臺面2米×2米，制件精度控制在±0.1%以內(nèi)，堆積效率達(dá)1000cm3/h以上。制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并在汽車、模具等行業(yè)產(chǎn)品研制中得到應(yīng)用。面向材料結(jié)構(gòu)一體化復(fù)雜零部件高溫高壓擴(kuò)散連接設(shè)備研制與應(yīng)用（國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元，前沿技術(shù)類）針對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能要求高、連接難度大等復(fù)雜零部件加工的需求，研制材料結(jié)構(gòu)一體化復(fù)雜零件高溫高壓擴(kuò)散連接設(shè)備和工藝，工作加熱區(qū)域尺寸Φ1000mm×1000mm以上，并在航空航天產(chǎn)品的研制中開展應(yīng)用?；?D打印制造技術(shù)的家電行業(yè)個性化定制關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范（國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元、企業(yè)牽頭申報，應(yīng)用開發(fā)與集成示范類）針對家電行業(yè)個性化定制迫切需求，結(jié)合以3D打印制造技術(shù)為核心的數(shù)字制造技術(shù)帶來的制造變革，研究3D打印個性化零件設(shè)計技術(shù)、個性化定制模式、定制業(yè)務(wù)協(xié)同引擎、交互門戶、運(yùn)行平臺等技術(shù)，開發(fā)個性化定制管理平臺，并基于3D打印制造裝備為終端用戶提供個性化定制服務(wù)，在應(yīng)用示范期內(nèi)銷售經(jīng)濟(jì)收入不少于3000萬元。152022/11/212.1.《國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃》政策解讀面向航空航天大型該計劃提出到2016年，初步建立較為完善的3D打印產(chǎn)業(yè)體系，整體技術(shù)水平保持與國際同步，在航空航天等直接制造領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平，在國際市場上占有較大的市場份額。技術(shù)水平方面，部分工藝裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平，初步掌握3D打印材料、工藝軟件及關(guān)鍵零部件等重要環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用方面，3D打印成為航空航天等高端裝備制造及修復(fù)領(lǐng)域的重要技術(shù)手段，初步成為產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、創(chuàng)新創(chuàng)意及個性化產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)手段以及新藥研發(fā)、臨床診斷與治療的工具。產(chǎn)業(yè)方面，3D打印產(chǎn)業(yè)銷售收入實(shí)現(xiàn)快速增長，年均增長速度30%以上，形成2-3家具有較強(qiáng)國際競爭力的企業(yè)。支撐體系建設(shè)方面，成立行業(yè)協(xié)會，建立5到6家3D打印創(chuàng)新中心，形成較為完善的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。2.2.

《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計劃》162022/11/21該計劃提出到2016年，初步建立較為完善的3D打印產(chǎn)業(yè)體系，3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域172022/11/213D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域172022/11/213D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域3D打印已在工業(yè)造型、機(jī)械制造、軍事、建筑、影視、家電輕工、醫(yī)學(xué)、考古、文化藝術(shù)、雕刻、首飾等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。目前，3D打印技術(shù)主要應(yīng)用汽車、航空航天、機(jī)械工業(yè)、電子消費(fèi)品和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。圖—2012年、2014年全球3D打印應(yīng)用情況

資料來源：WohlersReport182022/11/213D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域3D打印已在工業(yè)造型、機(jī)械制造、軍事、建3.1.生物醫(yī)學(xué)由于3D打印具有個性化特點(diǎn)，醫(yī)療應(yīng)用是目前最受關(guān)注的下游行業(yè)，具體包括細(xì)胞打印，組織工程支架和植入物，假體，手術(shù)器械，牙科等。細(xì)胞打印組織工程支架3D打印植入物3D打印人工耳蝸3D打印假肢烤瓷牙醫(yī)用假體眼球醫(yī)療模型192022/11/213.1.生物醫(yī)學(xué)由于3D打印具有個性化特點(diǎn)，醫(yī)療應(yīng)用是目前最3.2.工業(yè)領(lǐng)域在工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)級3D打印機(jī)可以打印出汽車、航天等需要的零件，有效地規(guī)避了傳統(tǒng)零部件研測高投入和長耗時的弊端。如汽車制造前期的零部件研發(fā)測試階段，只是一個小批量生產(chǎn)過程，3D打印有著縮短開發(fā)周期、降低研發(fā)成本的快速成型要求，以便能夠及時對關(guān)鍵的零部件進(jìn)行可行性測驗(yàn)和調(diào)整，3D打印以一種成本有效的方式規(guī)避了傳統(tǒng)零部件研測高投入和長耗時的弊端。3D打印汽車零部件3D打印汽車3D打印火箭噴射器的測試202022/11/213.2.工業(yè)領(lǐng)域在工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)級3D打印機(jī)可以打印出汽車3.3.建筑業(yè)建筑業(yè)里，工程師和設(shè)計師們已經(jīng)接受了用3D打印機(jī)打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同時制作精美，完全合乎設(shè)計者的要求，同時又能節(jié)省大量材料。打印建筑所使用的原理與一般的3D打印機(jī)基本相同，不過原料卻換成了水泥和玻璃纖維的混合物，而這種特殊的建筑材料還可回收利用，大大減輕了建筑廢料造成的環(huán)境壓力。3D打印建筑物3D打印別墅212022/11/213.3.建筑業(yè)建筑業(yè)里，工程師和設(shè)計師們已經(jīng)接受了用3D打3.4.消費(fèi)領(lǐng)域

隨著桌面級3D打印機(jī)的銷售量持續(xù)增長，許多小工具（如凳子、扳手、剪刀、椅子、臺燈等線條簡單的工具）、小玩具（模型或者任務(wù)玩偶等）甚至小零食都可以由3D打印機(jī)打印出來。3D打印首飾3D打印臺燈3D打印玩具222022/11/213.4.消費(fèi)領(lǐng)域隨著桌面級3D打印機(jī)的銷售量持續(xù)增長，許市場分析232022/11/21市場分析232022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析3D打印技術(shù)誕生于上世紀(jì)80年代的美國，此后馬上出現(xiàn)第一波小高潮，美國很快涌現(xiàn)出多家3D打印公司:1984年，CharlesHull開始研發(fā)3D打印技術(shù)，1986年，他自立門戶，創(chuàng)辦了世界上第一家3D打印技術(shù)公司(3DSystems公司也是目前3D市場領(lǐng)軍者之一)，同年發(fā)布了第一款商用3D打印機(jī)。1988年，ScottCrump發(fā)明了FDM(熱熔解積壓成形成型)技術(shù)，并于1989年成立了現(xiàn)在的另一家3D打印上市公司Stratasys(NASDAO:SSYS，該公司在1992年賣出了第一臺商用3D打印機(jī)。到了21世紀(jì)初，3D打印沉寂下來，許多人開始質(zhì)疑這種技術(shù)的可靠性，當(dāng)時只能做一些塑料模型，強(qiáng)度和精度都不高。直到2008年，開源3D打印項(xiàng)目【RepRap】發(fā)布“Darwin”,3D打印機(jī)制造進(jìn)入新紀(jì)元;同年，Objet推出Connex500，讓【多材料】3D打印成為可能。在歐美3D打印技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。目前限制金屬材料發(fā)展的主要的問題是其成形制造效率不高，每個小時大約只有100-3000克。技術(shù)起源242022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析3D打印技術(shù)誕生于上世紀(jì)80年4.1.國內(nèi)外市場分析中國從1991年開始研究3D打印技術(shù)，當(dāng)時的名稱叫快速原型技術(shù)(RapidPrototyping，即開發(fā)樣品之前的實(shí)物模型。2000年前后，這些工藝從試驗(yàn)室研究逐步向工程化、產(chǎn)品化轉(zhuǎn)化。由于做出來的只是原型，而不是可以使用的產(chǎn)品，大多是抄襲，所以快速原型技術(shù)在中國工業(yè)領(lǐng)域普及得很慢，全國每年僅銷售幾十臺快速原型設(shè)備，主要應(yīng)用于職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、高校等教育領(lǐng)域。2000年以后，清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交大等高校繼續(xù)研究3D打印技術(shù)。西安交大側(cè)重于應(yīng)用，做一些模具和航空航天的零部件；華中科技大學(xué)開發(fā)了不同的3D打印設(shè)備；清華大學(xué)把快速成形技術(shù)轉(zhuǎn)移到企業(yè)一一殷華(后改為太爾時代)后，把研究重點(diǎn)放在了生物制造領(lǐng)域。在國家政策的大力支持下，我國的3D打印市場過去四年連續(xù)翻倍增長。2015年中國市場規(guī)模在78億人民幣左右。當(dāng)前，我國從事3D打印業(yè)務(wù)的企業(yè)約有100家，產(chǎn)業(yè)基地以北京、青島、西安、武漢、南京、成都與珠海為主。3D打印技術(shù)也有很大的突破，我國首臺空間3D打印機(jī)已于2016年研制成功，而3D打印軟骨、3D打印輔助醫(yī)療手術(shù)等技術(shù)也已有突破。2016年，全國增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在北京成立。國內(nèi)發(fā)展252022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析中國從1991年開始研究3D打4.1.國內(nèi)外市場分析從2014年設(shè)備數(shù)量上看，美國目前各種3D打印設(shè)備的數(shù)量占全世界38.1%，而中國只有9.2%左右。國內(nèi)3D打印行業(yè)在技術(shù)上存在瓶頸。材料的種類和性能受限制，特別是使用金屬材料制造還存在問題；成形的效率需要進(jìn)一步提高；在工藝的尺寸、精度和穩(wěn)定性上迫切需要加強(qiáng)。產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢，市場需求不足；國內(nèi)企業(yè)的收入結(jié)構(gòu)單一，主要靠賣3D打印設(shè)備，而美國的公司是多元經(jīng)營，設(shè)備、服務(wù)和材料基本各占銷售收入的1/3。在全球3D模型制造技術(shù)的專利實(shí)力榜單上，美國3DSystems公司、日本松下公司和德國EOS公司遙遙領(lǐng)先。國內(nèi)外差距262022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析從2014年設(shè)備數(shù)量上看，美國目4.1.國內(nèi)外市場分析3D打印技術(shù)問世于20世紀(jì)80年代中期，經(jīng)過三十年的發(fā)展，該技術(shù)已趨于成熟并初步形成規(guī)模化體系，全球3D綜合競爭態(tài)勢也呈現(xiàn)出“美國主導(dǎo)、歐洲協(xié)同發(fā)展、日本追隨、中國后發(fā)”的基本格局。特別是2012年，美國率先將3D打印納入發(fā)展工作計劃之中，自此在全球迅速形成了3D打印技術(shù)熱潮，3D打印技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。因而，2012年可稱為“3D打印元年”。市場現(xiàn)狀圖-1993年至2014年全球增材制造行業(yè)市場收入情況圖-2016年至2020年全球增材制造行業(yè)預(yù)測收入情況資料來源：WohlersReport2015資料來源：WohlersReport2015272022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析3D打印技術(shù)問世于20世紀(jì)4.1.國內(nèi)外市場分析根據(jù)《WohlersReport2015》，從1988到2014年的27年間，全球一共銷售了工業(yè)級增材制造設(shè)備79,502臺。美國銷售數(shù)量占比為38.1%，遙遙領(lǐng)先于其他國家，其次為日本，占比為9.3%，中國9.2%占據(jù)第三位，第四位為德國，銷售數(shù)量占比為8.7%。而在《WohlersReport2013》，相同指標(biāo)德國為9.4%，中國為8.7%，在短短兩年間，中國銷售的工業(yè)級增材制造設(shè)備取得飛速增長，超過德國躍居世界第三位。由于中國擁有巨大的市場容量和銷售前景，未來3D打印設(shè)備的市場增長潛力巨大。市場現(xiàn)狀圖六從1988年至2014年全球工業(yè)級增材制造設(shè)備銷售分部圖資料來源：WohlersReport2015282022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析根據(jù)《WohlersRepor4.1.國內(nèi)外市場分析目前，我國3D打印行業(yè)得到了飛速的發(fā)展，過去四年連續(xù)翻倍增長，2015年中國市場規(guī)模在78億人民幣左右。設(shè)備、材料、軟件等核心領(lǐng)域都能夠不同程度實(shí)現(xiàn)自給，并在航空、建筑、科學(xué)研究、文化創(chuàng)意、工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2016年國內(nèi)3D打印市場規(guī)模可到達(dá)100億元，約為2012年的十倍，并成為全球最大的3D打印市場。但是，目前在國內(nèi)缺乏核心技術(shù)、成熟的商業(yè)模式，以及市場的廣泛應(yīng)用。激光器、軟件、材料等核心技術(shù)還依賴進(jìn)口。市場現(xiàn)狀圖—2012年至2016年國內(nèi)3D打印產(chǎn)值（單位：億元）資料來源：國泰君安研究所292022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析目前，我國3D打印行業(yè)得到了飛速4.2.3D打印產(chǎn)業(yè)鏈分析對于3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的三個環(huán)節(jié)——上游耗材、中游打印設(shè)備、下游打印應(yīng)用與服務(wù)來說，上游與中游都存在著較大的技術(shù)壁壘，下游相對來說切入的成本更低。隨著工業(yè)設(shè)計對于金屬模具的效率和精度要求的不斷提升，越來越多的傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)找到其與3D打印技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)，3D打印應(yīng)用與服務(wù)或?qū)⒂瓉硇乱惠喸鲩L趨勢。資料來源：國泰君安研究所302022/11/214.2.3D打印產(chǎn)業(yè)鏈分析對于3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的三個環(huán)節(jié)4.3.市場主要挑戰(zhàn)從中長期看來3D打印產(chǎn)業(yè)具有較為廣闊的發(fā)展前景，但目前產(chǎn)業(yè)距離成熟階段尚有較大距離，3D打印技術(shù)要進(jìn)一步擴(kuò)展其產(chǎn)業(yè)運(yùn)用空間，仍面臨著多方面的瓶頸和挑戰(zhàn)：資料來源：國泰君安研究所312022/11/214.3.市場主要挑戰(zhàn)從中長期看來3D打印產(chǎn)業(yè)具有較為4.3.未來發(fā)展趨勢隨著智能制造，控制技術(shù)，材料技術(shù)，信息技術(shù)等不斷發(fā)展和提升，這些技術(shù)也被廣泛地綜合應(yīng)用與制造工業(yè)，3D打印技術(shù)也將會被推向一個更加廣闊的發(fā)展平臺。未來，3D打印技術(shù)主要有以下發(fā)展趨勢：材料越來越豐富新推出的大型3D打印機(jī)Objet1000已經(jīng)支持打印140種材料，每次打印可同時利用其中的14種，但物種是多種多樣的，只有更豐富更實(shí)用的材料才能讓3D打印盡快的融入生產(chǎn)和生活。智能化目前，3D打印設(shè)備在軟件功能、后處理、設(shè)計軟件與生產(chǎn)控制軟件的無縫對接等方面還有許多問題需要優(yōu)化，精度會越來越高同時速度更快。實(shí)用性越來越高同時，隨著3D打印技術(shù)越來越普遍地運(yùn)用到服裝、設(shè)計、生活生產(chǎn)當(dāng)中，只有用戶在使用過程中覺得簡易上手，復(fù)雜程度低，才能使用戶有更好的使用體驗(yàn)，這一技術(shù)越來越實(shí)用。家庭化，個人化，價格下降隨著3D打印機(jī)的價格越來越親民，3D打印會逐漸走進(jìn)百姓生活，成為必不可少的家庭用品，并且可以根據(jù)個人需要，隨時訂制，3D打印讓生活越來越方便。

322022/11/214.3.未來發(fā)展趨勢隨著智能制造，控制技術(shù)，材料技術(shù)國內(nèi)外典型企業(yè)分析332022/11/21國內(nèi)外典型企業(yè)分析332022/11/215.1.國際3D打印行業(yè)巨頭全球3D打印產(chǎn)業(yè)中，1986年成立美國的3DSystems公司與1989年成立的美國的Stratasys公司已經(jīng)成長為行業(yè)巨頭，從全球銷售收入看，2012年3DSystems和Stratasys各貢獻(xiàn)了約占全球增材制造市場16%的市場份額，遠(yuǎn)超其他公司。2014年，3DSystems整體收入6.54億美元，增速達(dá)27.3%，其中醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域的收入為1.29億美元，較2013年增長了80.33%，且毛利高于其他業(yè)務(wù)。無獨(dú)有偶，國際另一3D打印行業(yè)巨頭Stratasys公司在體外醫(yī)療器械尤其是骨科和齒科領(lǐng)域也實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)張發(fā)展。

圖-3Dsystems醫(yī)療服務(wù)領(lǐng)域收入占比數(shù)據(jù)來源：3DSystems、國泰君安證券研究342022/11/215.1.國際3D打印行業(yè)巨頭全球3D打印產(chǎn)業(yè)中，1986年成5.2.國內(nèi)3D打印行業(yè)典型企業(yè)分析杭州先臨三維科技股份有限公司，是國內(nèi)以三維數(shù)字化與3D打印產(chǎn)業(yè)為主營業(yè)務(wù)的第一股(新三板)，該公司成立于2004年，近7年復(fù)合增長率保持在35%以上。2015年實(shí)現(xiàn)1.9億的營業(yè)收入，同比增長64.81%，凈利潤1183萬，同比增長90%。先臨三維圖—2012至2015年先臨三維營業(yè)收入（單位：萬元）352022/11/215.2.國內(nèi)3D打印行業(yè)典型企業(yè)分析杭州先臨三維科技股份有限5.2.國內(nèi)3D打印行業(yè)典型企業(yè)分析先臨三維的業(yè)務(wù)涉及工業(yè)制造領(lǐng)域、教學(xué)創(chuàng)意消費(fèi)領(lǐng)域、生物醫(yī)療領(lǐng)域等，主要包括三種模式：（1）、提供3D數(shù)字化與3D打印設(shè)備及3D打印材料；（2）、提供3D打印個性化快速定制、制造服務(wù)；（3）、提供3D數(shù)據(jù)內(nèi)容、3D教材課程、3D創(chuàng)客培訓(xùn)等服務(wù)。先臨三維362022/11/215.2.國內(nèi)3D打印行業(yè)典型企業(yè)分析先臨三維的業(yè)務(wù)涉及工業(yè)制5.2.國內(nèi)3D打印行業(yè)典型企業(yè)分析北京太爾時代科技有限公司成立于2003年，是中國較早一批開始專門從事研發(fā)、生產(chǎn)和銷售工業(yè)級和桌面級3D打印機(jī)的高科技企業(yè)之一。通過十余年的不斷探索與實(shí)踐，太爾時代現(xiàn)已躋身成為全球3D打印機(jī)制造企業(yè)前列。其UP系列桌面級3D打印機(jī)更是成為全球三大品牌之一，同時還是在Windows8.1面市后，在全球范圍內(nèi)可與該操作系統(tǒng)接口的唯一產(chǎn)自中國的桌面級3D打印機(jī)。2009年研制出第一臺擁有多項(xiàng)自主知識產(chǎn)權(quán)的桌面級3D打印機(jī)，2010年，太爾時代制造的桌面級3D打印機(jī)——UPPlus在全球銷售，當(dāng)時售價2,890美元，最高打印精度達(dá)到0.2mm。面向消費(fèi)市場后，太爾的3D打印機(jī)縮小產(chǎn)品尺寸，把系統(tǒng)簡化，降低成本，目前它針對個人的3D打印機(jī)價格有的已降到了萬元以下。依靠合理的價格、出色的品質(zhì)，太爾時代開始在桌面級市場里所向披靡，大量獲得用戶，并接連推出UPmini、UPPlus2、UPBOX多款產(chǎn)品，銷售一體化3D打印軟硬件及打印材料。太爾時代372022/11/215.2.國內(nèi)3D打印行業(yè)典型企業(yè)分析北京太爾時代科技有限公司5.2.國內(nèi)3D打印行業(yè)典型企業(yè)分析上海聯(lián)泰科技股份有限公司成立于2000年，是國內(nèi)最早從事3D打印技術(shù)應(yīng)用的企業(yè)之一，參與并見證了中國3D打印產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展進(jìn)程。公司從事基于SLA技術(shù)的工業(yè)級3D打印設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售，成為面向制造業(yè)、汽車業(yè)、文藝創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、航空航天業(yè)、醫(yī)療行業(yè)以及手板業(yè)的從設(shè)備、服務(wù)到材料的“全方位一站式服務(wù)”的工業(yè)級3D打印技術(shù)綜合解決方案供應(yīng)商。公司擁有國內(nèi)SLA技術(shù)最大份額的工業(yè)領(lǐng)域客戶群，產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居國內(nèi)同行業(yè)前列。聯(lián)泰科技382022/11/215.2.國內(nèi)3D打印行業(yè)典型企業(yè)分析上海聯(lián)泰科技股份有限公司結(jié)論通過以上分析可以得出，3D打印行業(yè)雖然在技術(shù)上有很多待改善的領(lǐng)域，但是依然有較為廣闊的發(fā)展空間，無論是工業(yè)方面還是家庭及個人消費(fèi)方面。3D打印將推動工業(yè)4.0革命，引領(lǐng)“中國制造”向“中國智造”轉(zhuǎn)變的著力點(diǎn)。中國在未來有可能會超過美國，成為全球3D打印設(shè)備最大的生產(chǎn)國和消費(fèi)國。所以作為新興產(chǎn)業(yè)，我們可以選擇一到兩家細(xì)分行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)進(jìn)行投資。但是，我國的3D打印產(chǎn)業(yè)，整體面臨核心環(huán)節(jié)對外依賴，耗材技術(shù)滯后等重大制約問題。從核心技術(shù)、應(yīng)用材料到市場渠道，我國3D產(chǎn)業(yè)鏈與國外差距很大。只有將3D打印技術(shù)的個性化、復(fù)雜化、高難度的特點(diǎn)與傳統(tǒng)裝備制造業(yè)擅長的規(guī)?；?、批量化、精益化相結(jié)合，依托傳統(tǒng)裝備制造業(yè)已形成的技術(shù)、裝備、人才、市場等優(yōu)勢，才能更快的產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化，盡快形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈，同時推動裝備制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

392022/11/21結(jié)論通過以上分析可以得出，3D打印行業(yè)雖然在感謝觀看投資投行部402022/11/21投資投行部402022/11/213D打印技術(shù)行業(yè)2016年6月30日412022/11/213D打印技術(shù)行業(yè)2016年6月30日12022/11/21目錄CONTENTS行業(yè)基本概況3D打印國家政策法規(guī)市場分析行業(yè)典型企業(yè)分析3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域1.1概念1.2原理技術(shù)1.3與傳統(tǒng)企業(yè)相比特點(diǎn)1.43D打印優(yōu)勢1.5主要技術(shù)方法2.1《國家高新技術(shù)研究發(fā)展計劃》2.2《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計劃（2015—2016年）》3.1生物醫(yī)學(xué)3.2工業(yè)領(lǐng)域3.3建筑業(yè)3.4消費(fèi)領(lǐng)域4.1國內(nèi)外市場分析4.2產(chǎn)業(yè)鏈分析4.3市場主要挑戰(zhàn)4.4未來發(fā)展趨勢5.1國際3D打印行業(yè)巨頭5.2國內(nèi)3D打印行業(yè)典型企業(yè)分析422022/11/21目錄CONTENTS行業(yè)基本概況3D打印國家政策法規(guī)市場分析行業(yè)基本概況432022/11/21行業(yè)基本概況32022/11/21

1.1.概念3D打印技術(shù)，即快速成型（RP，RapidPrototyping）技術(shù)，是一種新型制造技術(shù)，與傳統(tǒng)的切削加工不同，RP技術(shù)采用逐層材料累加法加工實(shí)體模型，故也稱為增材技術(shù)制造（AM，AdditiveManufacturing，也作MIM，MaterialIncreaseManufacturing）或分層制造技術(shù)（LMT，LayeredManufacturingTechnology）。3D打印技術(shù)以計算機(jī)三維設(shè)計模型為藍(lán)本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積黏結(jié)，最終疊加成型，制造出實(shí)體產(chǎn)品。442022/11/211.1.概念3D打印技術(shù)，即快速成型（RP，1.2.原理技術(shù)日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計的平面物品，而所謂的3D打印機(jī)與普通打印機(jī)工作原理基本相同，只是打印材料有些不同，普通打印機(jī)的打印材料是墨水和紙張，而3D打印機(jī)內(nèi)裝有金屬、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”，是實(shí)實(shí)在在的原材料，打印機(jī)與電腦連接后，通過電腦控制可以把“打印材料”一層層疊加起來，最終把計算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。通俗地說，3D打印機(jī)是可以“打印”出真實(shí)的3D物體的一種設(shè)備，比如打印一個機(jī)器人、打印玩具車，打印各種模型，甚至是食物等等。之所以通俗地稱其為“打印機(jī)”是參照了普通打印機(jī)的技術(shù)原理，因?yàn)榉謱蛹庸さ倪^程與噴墨打印十分相似。這項(xiàng)打印技術(shù)稱為3D立體打印技術(shù)。452022/11/211.2.原理技術(shù)日常生活中使用的普通打印機(jī)可以打印電腦設(shè)計的1.2.原理技術(shù)圖1-3D打印流程圖

圖2-堆積成型原理圖462022/11/211.2.原理技術(shù)圖1-3D打印流程圖圖2-堆積成型原理圖61.3.與傳統(tǒng)制造業(yè)相比特點(diǎn)傳統(tǒng)制造3D打印大量制造，以量制價小量生產(chǎn)，成本均一規(guī)格化定制化減法制造，產(chǎn)品設(shè)計受模具限制加法制造，能實(shí)現(xiàn)任何設(shè)計手工制造數(shù)字化制造勞動力密集腦力密集跨國企業(yè)在人力便宜之處設(shè)工廠跨國企業(yè)在各國市場所在地設(shè)工廠設(shè)計和生產(chǎn)線距離遙遠(yuǎn)設(shè)計即生產(chǎn)，隨時回應(yīng)市場需求472022/11/211.3.與傳統(tǒng)制造業(yè)相比特點(diǎn)傳統(tǒng)制造3D打印大量制造，以量制

1.4.3D打印技術(shù)優(yōu)勢降低產(chǎn)品制造的復(fù)雜程度

與傳統(tǒng)制造業(yè)通過模具、車銑等機(jī)械加工方式對原材料進(jìn)行定型、切削以最終生產(chǎn)不同，3D打印將三維實(shí)體變?yōu)槿舾蓚€二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進(jìn)行生產(chǎn)，大大降低了制造的復(fù)雜度。擴(kuò)大了生產(chǎn)制造的范圍這種數(shù)字化制造模式不需要復(fù)雜的工藝、不需要龐大的機(jī)床、不需要眾多的人力，直接從計算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件，使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸，可以造出任何形狀的物品。縮短生產(chǎn)制造的時間，提高效率用傳統(tǒng)方法制造出一個模型通常需要數(shù)小時到數(shù)天，根據(jù)模型的尺寸以及復(fù)雜程度而定，而用三維打印的技術(shù)則可以將時間縮短為數(shù)個小時，當(dāng)然其是由打印機(jī)的性能以及模型的尺寸和復(fù)雜程度而定的。減少產(chǎn)品制造的流程

實(shí)踐了首件的凈型成形，這樣后期輔助加工量大大減少，避免了委外加工的數(shù)據(jù)泄密和時間跨度，尤其適合一些高保密性的行業(yè)，如軍工、核電領(lǐng)域。即時生產(chǎn)且能夠滿足客戶個性化需求3D打印機(jī)可以按需打印，即時生產(chǎn)減少了企業(yè)的實(shí)物庫存，企業(yè)可以根據(jù)客戶訂單使用3D打印機(jī)制造出特別的或定制的產(chǎn)品滿足客戶需求。開發(fā)出更加豐富多彩的產(chǎn)品

傳統(tǒng)制造技術(shù)和工匠制造的產(chǎn)品形狀有限，制造形狀的能力受限于所使用的工具。3D打印機(jī)可以突破這些局限，開辟巨大的設(shè)計空間，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形狀。提高原材料的利用效率與傳統(tǒng)的金屬制造技術(shù)相比，3D打印機(jī)制造金屬時產(chǎn)生較少的副產(chǎn)品。隨著打印材料的進(jìn)步，“凈成形”制造可能成為更環(huán)保的加工方式。提高產(chǎn)品的精確度掃描技術(shù)和3D打印技術(shù)將共同提高實(shí)體世界和數(shù)字世界之間形態(tài)轉(zhuǎn)換的分辨率，我們可以掃描、編輯和復(fù)制實(shí)體對象，創(chuàng)建精確的副本或優(yōu)化原件。482022/11/211.4.3D打印技術(shù)優(yōu)勢降低產(chǎn)品制造的復(fù)雜程度

1.5.主要技術(shù)方法3D打印設(shè)備經(jīng)過多年發(fā)展已經(jīng)形成多種技術(shù)路線，若按照材料來分主要分為兩類，一類金屬材料增材制造工藝技術(shù)，包括激光選區(qū)融化(SLM)、激光近凈成形（LENS）、電子束選區(qū)熔化（EBSM）、電子束熔絲沉（EBDM）等；第二類是非金屬材料增材制造工藝技術(shù)，包括光固化成型（SLA）、熔融沉積成型（FDM）、激光選區(qū)燒結(jié)（SLS）、三維立體打?。?DP）、材料噴射成型等。492022/11/211.5.主要技術(shù)方法3D打印設(shè)備經(jīng)過多年發(fā)展已

1.5.主要技術(shù)方法

SLA光固化快速成形SLA，又稱立體光刻、光成形等，是一種采用激光束逐點(diǎn)掃描液態(tài)光敏樹脂使之固化的RP成形工藝。設(shè)備廠家：FormlabsOldWorldLabsASIGA3DSystemsStratasysVoxeljet日本CMET公司以色列Cubital公司應(yīng)用：對樣品形狀及尺寸進(jìn)行直觀分析502022/11/211.5.主要技術(shù)方法SLA設(shè)備廠家：應(yīng)用

1.5.主要技術(shù)方法

FDM溶融沉積成型FDM工藝由美國工程師ScottCrump于1988年研制成功，一般是熱塑性材料，以絲狀供料。材料在噴頭內(nèi)被加熱融化，噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動，同時將熔化的材料擠出，材料迅速凝固，并與周圍的材料凝結(jié)。設(shè)備產(chǎn)家：StratasysMakerbot太爾時代SolidoodleUltimaker3DSystemsBotObjects

應(yīng)用實(shí)例：512022/11/211.5.主要技術(shù)方法FDM設(shè)備產(chǎn)家：應(yīng)用實(shí)

1.5.主要技術(shù)方法

LENS激光溶覆快速制造技術(shù)，或激光近形制造技術(shù)=激光溶覆技術(shù)+快速原型技術(shù)，是由美國Sandia國家實(shí)驗(yàn)室的DavidKeicher發(fā)明的。1999年，LENS獲得了美國工業(yè)界“最富創(chuàng)造力的25項(xiàng)技術(shù)”之一的稱號。設(shè)備產(chǎn)家：美國Stratasys公司清華大學(xué)

應(yīng)用：渦輪動力設(shè)備修復(fù)和改造高載荷、低轉(zhuǎn)速、高精度、高合金零部件的修復(fù)和強(qiáng)化汽車覆蓋件大型模具激光修復(fù)與強(qiáng)化礦山機(jī)械零件的激光強(qiáng)化與修復(fù)522022/11/211.5.主要技術(shù)方法LENS設(shè)備

1.5.主要技術(shù)方法3DP

3DP是美國麻省理工學(xué)院EmanualSachs等人研制的。E.M.Sschs于1989年申請了3DP專利，該專利是非成形材料微滴噴射成形范疇的核心專利之一。3DP工藝與SLS工藝類似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金屬粉末。所不同的是材料粉末不是通過燒結(jié)連接起來的，而是通過噴頭用粘接劑（如硅膠）將零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接劑粘接的零件強(qiáng)度較低，還須后處理。設(shè)備產(chǎn)家：Zcorporation公司EX-ONE公司

532022/11/211.5.主要技術(shù)方法3DP設(shè)備產(chǎn)家：1320223D打印行業(yè)國家政策法規(guī)542022/11/213D打印行業(yè)國家政策法規(guī)142022/11/212.1.

《國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃》政策解讀面向航空航天大型零件激光熔化成型裝備研制及應(yīng)用（國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元，前沿技術(shù)研究類）針對航空航天產(chǎn)品研制（試制）過程中單件、小批量需求，研制適合鈦合金等難加工零件直接成型的大型零件激光熔化成型裝備，臺面2米×2米，制件精度控制在±1%以內(nèi)，堆積效率達(dá)300cm3/h以上。制定相關(guān)工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并在航空航天產(chǎn)品研制零部件制造中進(jìn)行應(yīng)用。面向復(fù)雜零部件模具制造的大型激光燒結(jié)成型裝備研制及應(yīng)用（國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元，前沿技術(shù)研究類）針對復(fù)雜零部件模具快速制造的需求，研制適合制造蠟?zāi)?、蠟型、砂型制造，以及尼龍等塑料零件制造的大型激光燒結(jié)成型裝備，臺面2米×2米，制件精度控制在±0.1%以內(nèi)，堆積效率達(dá)1000cm3/h以上。制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并在汽車、模具等行業(yè)產(chǎn)品研制中得到應(yīng)用。面向材料結(jié)構(gòu)一體化復(fù)雜零部件高溫高壓擴(kuò)散連接設(shè)備研制與應(yīng)用（國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元，前沿技術(shù)類）針對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、性能要求高、連接難度大等復(fù)雜零部件加工的需求，研制材料結(jié)構(gòu)一體化復(fù)雜零件高溫高壓擴(kuò)散連接設(shè)備和工藝，工作加熱區(qū)域尺寸Φ1000mm×1000mm以上，并在航空航天產(chǎn)品的研制中開展應(yīng)用?；?D打印制造技術(shù)的家電行業(yè)個性化定制關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用示范（國撥經(jīng)費(fèi)控制額不超過1000萬元、企業(yè)牽頭申報，應(yīng)用開發(fā)與集成示范類）針對家電行業(yè)個性化定制迫切需求，結(jié)合以3D打印制造技術(shù)為核心的數(shù)字制造技術(shù)帶來的制造變革，研究3D打印個性化零件設(shè)計技術(shù)、個性化定制模式、定制業(yè)務(wù)協(xié)同引擎、交互門戶、運(yùn)行平臺等技術(shù)，開發(fā)個性化定制管理平臺，并基于3D打印制造裝備為終端用戶提供個性化定制服務(wù)，在應(yīng)用示范期內(nèi)銷售經(jīng)濟(jì)收入不少于3000萬元。552022/11/212.1.《國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃》政策解讀面向航空航天大型該計劃提出到2016年，初步建立較為完善的3D打印產(chǎn)業(yè)體系，整體技術(shù)水平保持與國際同步，在航空航天等直接制造領(lǐng)域達(dá)到國際先進(jìn)水平，在國際市場上占有較大的市場份額。技術(shù)水平方面，部分工藝裝備達(dá)到國際先進(jìn)水平，初步掌握3D打印材料、工藝軟件及關(guān)鍵零部件等重要環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。應(yīng)用方面，3D打印成為航空航天等高端裝備制造及修復(fù)領(lǐng)域的重要技術(shù)手段，初步成為產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計、創(chuàng)新創(chuàng)意及個性化產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)手段以及新藥研發(fā)、臨床診斷與治療的工具。產(chǎn)業(yè)方面，3D打印產(chǎn)業(yè)銷售收入實(shí)現(xiàn)快速增長，年均增長速度30%以上，形成2-3家具有較強(qiáng)國際競爭力的企業(yè)。支撐體系建設(shè)方面，成立行業(yè)協(xié)會，建立5到6家3D打印創(chuàng)新中心，形成較為完善的產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。2.2.

《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)計劃》562022/11/21該計劃提出到2016年，初步建立較為完善的3D打印產(chǎn)業(yè)體系，3D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域572022/11/213D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域172022/11/213D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域3D打印已在工業(yè)造型、機(jī)械制造、軍事、建筑、影視、家電輕工、醫(yī)學(xué)、考古、文化藝術(shù)、雕刻、首飾等領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用。目前，3D打印技術(shù)主要應(yīng)用汽車、航空航天、機(jī)械工業(yè)、電子消費(fèi)品和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。圖—2012年、2014年全球3D打印應(yīng)用情況

資料來源：WohlersReport582022/11/213D打印技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域3D打印已在工業(yè)造型、機(jī)械制造、軍事、建3.1.生物醫(yī)學(xué)由于3D打印具有個性化特點(diǎn)，醫(yī)療應(yīng)用是目前最受關(guān)注的下游行業(yè)，具體包括細(xì)胞打印，組織工程支架和植入物，假體，手術(shù)器械，牙科等。細(xì)胞打印組織工程支架3D打印植入物3D打印人工耳蝸3D打印假肢烤瓷牙醫(yī)用假體眼球醫(yī)療模型592022/11/213.1.生物醫(yī)學(xué)由于3D打印具有個性化特點(diǎn)，醫(yī)療應(yīng)用是目前最3.2.工業(yè)領(lǐng)域在工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)級3D打印機(jī)可以打印出汽車、航天等需要的零件，有效地規(guī)避了傳統(tǒng)零部件研測高投入和長耗時的弊端。如汽車制造前期的零部件研發(fā)測試階段，只是一個小批量生產(chǎn)過程，3D打印有著縮短開發(fā)周期、降低研發(fā)成本的快速成型要求，以便能夠及時對關(guān)鍵的零部件進(jìn)行可行性測驗(yàn)和調(diào)整，3D打印以一種成本有效的方式規(guī)避了傳統(tǒng)零部件研測高投入和長耗時的弊端。3D打印汽車零部件3D打印汽車3D打印火箭噴射器的測試602022/11/213.2.工業(yè)領(lǐng)域在工業(yè)領(lǐng)域，工業(yè)級3D打印機(jī)可以打印出汽車3.3.建筑業(yè)建筑業(yè)里，工程師和設(shè)計師們已經(jīng)接受了用3D打印機(jī)打印的建筑模型，這種方法快速、成本低、環(huán)保，同時制作精美，完全合乎設(shè)計者的要求，同時又能節(jié)省大量材料。打印建筑所使用的原理與一般的3D打印機(jī)基本相同，不過原料卻換成了水泥和玻璃纖維的混合物，而這種特殊的建筑材料還可回收利用，大大減輕了建筑廢料造成的環(huán)境壓力。3D打印建筑物3D打印別墅612022/11/213.3.建筑業(yè)建筑業(yè)里，工程師和設(shè)計師們已經(jīng)接受了用3D打3.4.消費(fèi)領(lǐng)域

隨著桌面級3D打印機(jī)的銷售量持續(xù)增長，許多小工具（如凳子、扳手、剪刀、椅子、臺燈等線條簡單的工具）、小玩具（模型或者任務(wù)玩偶等）甚至小零食都可以由3D打印機(jī)打印出來。3D打印首飾3D打印臺燈3D打印玩具622022/11/213.4.消費(fèi)領(lǐng)域隨著桌面級3D打印機(jī)的銷售量持續(xù)增長，許市場分析632022/11/21市場分析232022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析3D打印技術(shù)誕生于上世紀(jì)80年代的美國，此后馬上出現(xiàn)第一波小高潮，美國很快涌現(xiàn)出多家3D打印公司:1984年，CharlesHull開始研發(fā)3D打印技術(shù)，1986年，他自立門戶，創(chuàng)辦了世界上第一家3D打印技術(shù)公司(3DSystems公司也是目前3D市場領(lǐng)軍者之一)，同年發(fā)布了第一款商用3D打印機(jī)。1988年，ScottCrump發(fā)明了FDM(熱熔解積壓成形成型)技術(shù)，并于1989年成立了現(xiàn)在的另一家3D打印上市公司Stratasys(NASDAO:SSYS，該公司在1992年賣出了第一臺商用3D打印機(jī)。到了21世紀(jì)初，3D打印沉寂下來，許多人開始質(zhì)疑這種技術(shù)的可靠性，當(dāng)時只能做一些塑料模型，強(qiáng)度和精度都不高。直到2008年，開源3D打印項(xiàng)目【RepRap】發(fā)布“Darwin”,3D打印機(jī)制造進(jìn)入新紀(jì)元;同年，Objet推出Connex500，讓【多材料】3D打印成為可能。在歐美3D打印技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用。目前限制金屬材料發(fā)展的主要的問題是其成形制造效率不高，每個小時大約只有100-3000克。技術(shù)起源642022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析3D打印技術(shù)誕生于上世紀(jì)80年4.1.國內(nèi)外市場分析中國從1991年開始研究3D打印技術(shù)，當(dāng)時的名稱叫快速原型技術(shù)(RapidPrototyping，即開發(fā)樣品之前的實(shí)物模型。2000年前后，這些工藝從試驗(yàn)室研究逐步向工程化、產(chǎn)品化轉(zhuǎn)化。由于做出來的只是原型，而不是可以使用的產(chǎn)品，大多是抄襲，所以快速原型技術(shù)在中國工業(yè)領(lǐng)域普及得很慢，全國每年僅銷售幾十臺快速原型設(shè)備，主要應(yīng)用于職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、高校等教育領(lǐng)域。2000年以后，清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、西安交大等高校繼續(xù)研究3D打印技術(shù)。西安交大側(cè)重于應(yīng)用，做一些模具和航空航天的零部件；華中科技大學(xué)開發(fā)了不同的3D打印設(shè)備；清華大學(xué)把快速成形技術(shù)轉(zhuǎn)移到企業(yè)一一殷華(后改為太爾時代)后，把研究重點(diǎn)放在了生物制造領(lǐng)域。在國家政策的大力支持下，我國的3D打印市場過去四年連續(xù)翻倍增長。2015年中國市場規(guī)模在78億人民幣左右。當(dāng)前，我國從事3D打印業(yè)務(wù)的企業(yè)約有100家，產(chǎn)業(yè)基地以北京、青島、西安、武漢、南京、成都與珠海為主。3D打印技術(shù)也有很大的突破，我國首臺空間3D打印機(jī)已于2016年研制成功，而3D打印軟骨、3D打印輔助醫(yī)療手術(shù)等技術(shù)也已有突破。2016年，全國增材制造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會在北京成立。國內(nèi)發(fā)展652022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析中國從1991年開始研究3D打4.1.國內(nèi)外市場分析從2014年設(shè)備數(shù)量上看，美國目前各種3D打印設(shè)備的數(shù)量占全世界38.1%，而中國只有9.2%左右。國內(nèi)3D打印行業(yè)在技術(shù)上存在瓶頸。材料的種類和性能受限制，特別是使用金屬材料制造還存在問題；成形的效率需要進(jìn)一步提高；在工藝的尺寸、精度和穩(wěn)定性上迫切需要加強(qiáng)。產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程緩慢，市場需求不足；國內(nèi)企業(yè)的收入結(jié)構(gòu)單一，主要靠賣3D打印設(shè)備，而美國的公司是多元經(jīng)營，設(shè)備、服務(wù)和材料基本各占銷售收入的1/3。在全球3D模型制造技術(shù)的專利實(shí)力榜單上，美國3DSystems公司、日本松下公司和德國EOS公司遙遙領(lǐng)先。國內(nèi)外差距662022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析從2014年設(shè)備數(shù)量上看，美國目4.1.國內(nèi)外市場分析3D打印技術(shù)問世于20世紀(jì)80年代中期，經(jīng)過三十年的發(fā)展，該技術(shù)已趨于成熟并初步形成規(guī)?；w系，全球3D綜合競爭態(tài)勢也呈現(xiàn)出“美國主導(dǎo)、歐洲協(xié)同發(fā)展、日本追隨、中國后發(fā)”的基本格局。特別是2012年，美國率先將3D打印納入發(fā)展工作計劃之中，自此在全球迅速形成了3D打印技術(shù)熱潮，3D打印技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。因而，2012年可稱為“3D打印元年”。市場現(xiàn)狀圖-1993年至2014年全球增材制造行業(yè)市場收入情況圖-2016年至2020年全球增材制造行業(yè)預(yù)測收入情況資料來源：WohlersReport2015資料來源：WohlersReport2015672022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析3D打印技術(shù)問世于20世紀(jì)4.1.國內(nèi)外市場分析根據(jù)《WohlersReport2015》，從1988到2014年的27年間，全球一共銷售了工業(yè)級增材制造設(shè)備79,502臺。美國銷售數(shù)量占比為38.1%，遙遙領(lǐng)先于其他國家，其次為日本，占比為9.3%，中國9.2%占據(jù)第三位，第四位為德國，銷售數(shù)量占比為8.7%。而在《WohlersReport2013》，相同指標(biāo)德國為9.4%，中國為8.7%，在短短兩年間，中國銷售的工業(yè)級增材制造設(shè)備取得飛速增長，超過德國躍居世界第三位。由于中國擁有巨大的市場容量和銷售前景，未來3D打印設(shè)備的市場增長潛力巨大。市場現(xiàn)狀圖六從1988年至2014年全球工業(yè)級增材制造設(shè)備銷售分部圖資料來源：WohlersReport2015682022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析根據(jù)《WohlersRepor4.1.國內(nèi)外市場分析目前，我國3D打印行業(yè)得到了飛速的發(fā)展，過去四年連續(xù)翻倍增長，2015年中國市場規(guī)模在78億人民幣左右。設(shè)備、材料、軟件等核心領(lǐng)域都能夠不同程度實(shí)現(xiàn)自給，并在航空、建筑、科學(xué)研究、文化創(chuàng)意、工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測，到2016年國內(nèi)3D打印市場規(guī)?？傻竭_(dá)100億元，約為2012年的十倍，并成為全球最大的3D打印市場。但是，目前在國內(nèi)缺乏核心技術(shù)、成熟的商業(yè)模式，以及市場的廣泛應(yīng)用。激光器、軟件、材料等核心技術(shù)還依賴進(jìn)口。市場現(xiàn)狀圖—2012年至2016年國內(nèi)3D打印產(chǎn)值（單位：億元）資料來源：國泰君安研究所692022/11/214.1.國內(nèi)外市場分析目前，我國3D打印行業(yè)得到了飛速4.2.3D打印產(chǎn)業(yè)鏈分析對于3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的三個環(huán)節(jié)——上游耗材、中游打印設(shè)備、下游打印應(yīng)用與服務(wù)來說，上游與中游都存在著較大的技術(shù)壁壘，下游相對來說切入的成本更低。隨著工業(yè)設(shè)計對于金屬模具的效率和精度要求的不斷提升，越來越多的傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)找到其與3D打印技術(shù)的結(jié)合點(diǎn)，3D打印應(yīng)用與服務(wù)或?qū)⒂瓉硇乱惠喸鲩L趨勢。資料來源：國泰君安研究所702022/11/214.2.3D打印產(chǎn)業(yè)鏈分析對于3D打印產(chǎn)業(yè)鏈的三個環(huán)節(jié)4.3.市場主要挑戰(zhàn)從中長期看來3D打印產(chǎn)業(yè)具有較為廣闊的發(fā)展前景，但目前產(chǎn)業(yè)距離成熟階段尚有較大距離，3D打印技術(shù)要進(jìn)一步擴(kuò)展其產(chǎn)業(yè)運(yùn)用空間，仍面臨著多方面的瓶頸和挑戰(zhàn)：資料來源：國泰君安研究所712022/11/214.3.市場主要挑戰(zhàn)從中長期看來3D打印產(chǎn)業(yè)具有較為4.3.未來發(fā)展趨勢隨著智能制造，控制技術(shù)，材料技術(shù)，信息技術(shù)等不斷發(fā)展和提升，這些技術(shù)也被廣泛地綜合應(yīng)用與制造工業(yè)，3D打印技術(shù)也將會被推向一個更加廣闊的發(fā)展平臺。未來，3D打印技術(shù)主要有以下發(fā)展趨勢：材料越來越豐富新推出的大型3D打印機(jī)Objet1000已經(jīng)支持打印140種材料，每次打印可同時利用其中的14種，但物種是多種多樣的，只有更豐富更實(shí)用的材料才能讓3D打印盡快的融入生產(chǎn)和生活。智能化目前，3D打印設(shè)備在軟件功能、后處理、設(shè)計軟件與生產(chǎn)控制軟件的無縫對接等方面還有許多問題需