3D打印技術(shù)概述
上上世紀(jì)的思想,上世紀(jì)的技術(shù),本世紀(jì)的市場(chǎng)
3D打印技術(shù)源自19世紀(jì)美國(guó)研究的照相雕塑和地貌成型技術(shù),學(xué)界將其稱為“快速成型技術(shù)”。1986年美國(guó)科學(xué)家查爾斯·胡爾利用一種叫光敏樹脂的液態(tài)材料,發(fā)明出世界上第一臺(tái)3D打印機(jī)。隨后胡爾以這種技術(shù)為基礎(chǔ)成立了世界上第一家3D打印設(shè)備公司3D Systems,并于1992年賣出了第一臺(tái)商業(yè)化產(chǎn)品。上世90年代3D技術(shù)經(jīng)歷過(guò)一波快速發(fā)展,例如1989年美國(guó)得克薩斯大學(xué)卡爾提出選擇性激光燒結(jié)(SLS)技術(shù),1990年麻省理工學(xué)院申請(qǐng)了“三維印刷技術(shù)”專利等。本世紀(jì)至今全球越來(lái)越多的公司先后涉足3D打印制造,目前全球已經(jīng)產(chǎn)生兩家行業(yè)巨頭Stratasys公司和3D Systems。根據(jù)Wohlers Associates統(tǒng)計(jì),2012年3D打印市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到22.04美元,同比增長(zhǎng)29%,預(yù)計(jì)未來(lái)3D打印市場(chǎng)將保持快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭。中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟把3D打印稱作“上上個(gè)世紀(jì)的思想,上個(gè)世紀(jì)的技術(shù),本世紀(jì)的市場(chǎng)”。
原理:分層制造,逐層疊加
“3D打印”是一類將材料逐層添加來(lái)制造三維物體的“增材制造”技術(shù)的統(tǒng)稱,其核心原理是:“分層制造,逐層疊加”,類似于高等數(shù)學(xué)里柱面坐標(biāo)三重積分的過(guò)程。區(qū)別于傳統(tǒng)的“減材制造”,3D打印技術(shù)將機(jī)械、材料、計(jì)算機(jī)、通信、控制技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)等技術(shù)融合貫通,具有縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、降低研發(fā)成本和一體制造復(fù)雜形狀工件等優(yōu)勢(shì),未來(lái)可能對(duì)制造業(yè)生產(chǎn)模式與人類生活方式產(chǎn)生重要的影響。
按照3D打印的成型機(jī)理,通常將3D打印分為兩大類:沉積原材料制造與黏合原材料制造,涵蓋十多種具體的三維快速制造技術(shù),較為成熟和具備實(shí)際應(yīng)用潛力的技術(shù)有5種:SLA-立體光固化成型、FDM-容積成型、LOM-分層實(shí)體制造、3DP-三維粉末粘接和SLS-選擇性激光燒結(jié)。
特點(diǎn):技術(shù)類型與材料共同決定應(yīng)用范圍
具體到細(xì)分類型,不同的成型原理對(duì)材料的要求也不同。目前SLA技術(shù)主要采用液態(tài)光敏樹脂,F(xiàn)DM技術(shù)主要使用絲狀熱熔性塑料,LOM使用薄膜材料,SLS使用金屬粉末,而3DP可使用金屬粉末或塑料粉末等。反過(guò)來(lái)講,材料本身的物理特性又會(huì)限制不同技術(shù)的應(yīng)用。
立體光固化成型的成形速度快,精度相對(duì)較高,且外形表面好,但限于光敏樹脂的物理特性,其3D打印產(chǎn)品主要用于代替熔模精密鑄造中的蠟?zāi):驮驮O(shè)計(jì)驗(yàn)證方面,而很少作為功能性零件使用。目前3D打印技術(shù)中唯一可桌面化的技術(shù)是FDM,京東商城所售的3D打印機(jī)就是基于這種技術(shù),使用ABS或PLA絲狀、線狀材料制作玩具;而在工業(yè)中FDM使用的絲狀才來(lái)主要是工程塑料,其產(chǎn)品多為塑料件、鑄造蠟?zāi):蜆蛹?。SLS是3D技術(shù)中最具潛力制備功能性零件的技術(shù),SLS可再細(xì)分為金屬粉末和粘結(jié)劑混合燒結(jié)、金屬粉末激光燒結(jié)和金屬粉末壓坯燒結(jié);SLS主要優(yōu)勢(shì)是制作相對(duì)高強(qiáng)度的金屬制品,在高端制造領(lǐng)域中完成樣件功能試驗(yàn)或裝備模擬。南京航空航天大學(xué)用Ni基合金混銅粉進(jìn)行燒結(jié)成型的試驗(yàn),成功地制造出具有較大角度的倒錐形狀的金屬零件。
比較:與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比,各有用武之地
傳統(tǒng)機(jī)械制造是基于削、鉆、銑、磨、鑄和鍛等“減”材制造基本工藝的組合,工件的制造一般要經(jīng)過(guò)多個(gè)工藝的組合才能完成。而3D打印技術(shù)秉承“分層制造,逐層疊加”核心原理,是一體成型技術(shù),一臺(tái)3D打印機(jī)就可以完成整個(gè)工件的制造。從工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看,目前3D打印適于小批量、造型復(fù)雜的非功能性零部件;大多在汽車、航天等領(lǐng)域內(nèi)用于制造樣件和模具等;而傳統(tǒng)的機(jī)加工制造就適用于大規(guī)模、需要量產(chǎn)的部件,并廣泛應(yīng)用在幾乎所有領(lǐng)域。從使用的材料來(lái)分析,受制于技術(shù)的需要,3D打印技術(shù)目前使用的材料多為塑料、光敏樹脂和金屬粉末等材料,這與傳統(tǒng)機(jī)加工可以使用幾乎任何材料相比要少很多。但3D打印就像其技術(shù)特點(diǎn)一樣,幾乎不產(chǎn)生浪費(fèi),材料的利用率可超過(guò)95%;而傳統(tǒng)的“減”材制造,不同程度要產(chǎn)生許多廢料。
趨勢(shì):未來(lái)可能與傳統(tǒng)制造業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)
如今,3D打印技術(shù)已經(jīng)在社會(huì)公眾中引起了較大的反響,多個(gè)企業(yè)宣布即將進(jìn)入或已經(jīng)進(jìn)入3D打印領(lǐng)域,業(yè)界也有學(xué)者認(rèn)為3D打印將是推動(dòng)第三次工業(yè)革命的重要內(nèi)容,將在制造業(yè)掀起顛覆性的革命。但是,近代裝備制造業(yè)經(jīng)過(guò)數(shù)百年的積累和發(fā)展,形成了配套完善、功能齊全產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ);新世紀(jì)以來(lái),傳統(tǒng)制造業(yè)中不斷引入新一代信息技術(shù),正在向智能化、數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代先進(jìn)制造業(yè)轉(zhuǎn)變。從技術(shù)上來(lái)說(shuō),3D打印技術(shù)有待未來(lái)突破自身的限制,取代傳統(tǒng)制造業(yè)的道路也許會(huì)很漫長(zhǎng)。但3D打印技術(shù)可與傳統(tǒng)制造業(yè)技術(shù)互補(bǔ),共同推進(jìn)現(xiàn)代制造業(yè)的轉(zhuǎn)型。此外,3D打印技術(shù)本身也在不斷改進(jìn),不斷有新的應(yīng)用材料出現(xiàn),應(yīng)用領(lǐng)域也在逐步拓展。
全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模
未來(lái)3D打印市場(chǎng)將保持快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭
3D打印起源于美國(guó),最初由查爾斯·胡爾(Charles W.Hull)于1986年開(kāi)發(fā)出光固化技術(shù)(SLA),并成立3D Systems公司。此后,經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展,技術(shù)日臻完善,3D打印有關(guān)的產(chǎn)品和服務(wù)銷售額也不斷上升。據(jù)Wohlers Associates統(tǒng)計(jì),過(guò)去25年(1988-2012)3D打印產(chǎn)品和服務(wù)的收入復(fù)合年增長(zhǎng)率為25.4%,2012年銷售額達(dá)到22.04美元,相較2011年17.14億美元的規(guī)模增長(zhǎng)了29%,過(guò)去三年(2010-2012)的復(fù)合年增長(zhǎng)率達(dá)27.4%。未來(lái)預(yù)計(jì)3D市場(chǎng)將保持快速增長(zhǎng)的勢(shì)頭,Wohlers Associates預(yù)計(jì)3D市場(chǎng)的規(guī)模將在2017年達(dá)50億美元,2021年達(dá)108億美元。
世界范圍內(nèi),生產(chǎn)和購(gòu)買3D打印機(jī)最多的國(guó)家均是美國(guó),中國(guó)所占的份額還很小。截至2011年,全球累計(jì)銷售的4.9萬(wàn)臺(tái)專業(yè)3D打印機(jī)中,有近四分之三十美國(guó)制造,以色列和歐洲各國(guó)的份額分別占到9.3%和10.2%,而中國(guó)3D打印設(shè)備僅占到3.6%。如果將2012年被美國(guó)Stratasys收購(gòu)的以色列Objet計(jì)入美國(guó),美國(guó)所占的市場(chǎng)份額就更大了。此外,美國(guó)還是擁有3D打印設(shè)備保有量最多的國(guó)家,根據(jù)《沃勒斯報(bào)告2013》的預(yù)測(cè),截至2012年底,世界38%的專業(yè)工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)在美國(guó),中國(guó)占到8.7%,此外日本和德國(guó)占比也比較大,分別占到9.7%和9.4%。
中國(guó)區(qū)市場(chǎng)規(guī)模目前偏小,但發(fā)展速度最快
2012年全球3D打印的市場(chǎng)規(guī)模為22.04億美元,但中國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模只有10億元人民幣。不過(guò),中國(guó)有望在近年躍升為全球最大的3D打印市場(chǎng)。
中國(guó)3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟秘書長(zhǎng)、亞洲制造業(yè)協(xié)會(huì)首席執(zhí)行官羅軍預(yù)測(cè),中國(guó)的3D打印市場(chǎng)約在三年內(nèi)會(huì)從目前的約10億元人民幣增長(zhǎng)到100億元。
全球3D打印產(chǎn)業(yè)的權(quán)威研究機(jī)構(gòu)美國(guó)沃勒斯公司總裁特里·沃勒斯在會(huì)上說(shuō),他也看好中國(guó)的3D打印市場(chǎng)潛力,但認(rèn)為中國(guó)成為全球相關(guān)最大市場(chǎng)可能需要更長(zhǎng)時(shí)間。該公司已經(jīng)連續(xù)18年發(fā)布全球3D打印產(chǎn)業(yè)報(bào)告,被視為全球3D打印行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。根據(jù)最新報(bào)告,2012年全球3D打印設(shè)備和服務(wù)整體市場(chǎng)為22億美元,其中,美國(guó)約占60%,德國(guó)、日本、中國(guó)等各約占10%。
國(guó)外3D打印產(chǎn)業(yè)代表企業(yè)
3D Systems和Stratasys是全球3D打印市場(chǎng)的兩大龍頭
全球3D打印市場(chǎng)中,最大的兩家公司是3D Systems和Stratasys,兩者均成立于20世紀(jì)80年代。1986年,查爾斯·胡爾(Charles W.Hull)開(kāi)發(fā)出光固化技術(shù)(SLA),并成立了3D Systems公司。1989年,斯科特·克倫普(ScottCrump)開(kāi)發(fā)出熔融沉積成型(FDM)技術(shù),并依此設(shè)立了Stratasys公司。此后,兩家公司又分別通過(guò)并購(gòu)和研發(fā)獲得了一些新型技術(shù)專利,逐步成為3D打印產(chǎn)業(yè)的龍頭企業(yè)。
兩家公司在全球3D打印市場(chǎng)中的統(tǒng)治地位主要體現(xiàn)在專業(yè)3D打印機(jī)領(lǐng)域,兩者合計(jì)占據(jù)了2010年全球?qū)I(yè)打印機(jī)銷量的74%,其中Stratasys占56%,3D Systems占18%。此外,3D Systems還是個(gè)人打印機(jī)市場(chǎng)的龍頭企業(yè),2010年出貨量達(dá)到2500臺(tái)(占個(gè)人打印機(jī)全球銷量的42%).Stratasys則更加專注于專業(yè)打印機(jī)的生產(chǎn)銷售,沒(méi)有涉及個(gè)人打印機(jī)。
Stratasys和3D Systems在發(fā)展模式上也有所不同。3D Systems業(yè)務(wù)較廣,涉及3D打印材料,打印機(jī)系統(tǒng)以及3D打印服務(wù)三個(gè)業(yè)務(wù)范圍,且三項(xiàng)業(yè)務(wù)基本上評(píng)分秋色。Stratasys在業(yè)務(wù)上則更加專注于打印機(jī)系統(tǒng)的銷售,3D打印服務(wù)涉及較少。此外,在公司擴(kuò)張策略上,3D Systems采取了強(qiáng)力并購(gòu)的發(fā)展模式,通過(guò)并購(gòu)獲取其它技術(shù)專利,并將自己的業(yè)務(wù)范圍從專業(yè)打印機(jī)領(lǐng)域擴(kuò)展到個(gè)人打印機(jī)領(lǐng)域(如收購(gòu)BfB等),加強(qiáng)自己服務(wù)業(yè)務(wù)(如收購(gòu)shapeway等)。而Stratasys并購(gòu)行為則較少,業(yè)務(wù)也一直專注于專業(yè)打印機(jī),并輔以少量服務(wù)。
Stratasys公司是全球最大的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)生產(chǎn)商
Stratasys公司是全球最大的專業(yè)及工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)生產(chǎn)商,截至2012年底,Stratasys共銷售3D打印設(shè)備29816臺(tái)。2012年Stratasys共銷售3D打印設(shè)備3357臺(tái),比2011年2602臺(tái)的銷量增加了29%。Stratasys在過(guò)去10年內(nèi)除2009年受金融危機(jī)影響短暫下滑外,主營(yíng)業(yè)務(wù)收入及利潤(rùn)均呈現(xiàn)大幅上升,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)16.7%。2012年Stratasys收入達(dá)2.15億,比2011年大幅增長(zhǎng)38%,毛利潤(rùn)也增長(zhǎng)33.4%達(dá)1.09億美元。
Stratasys公司靠熔融堆積技術(shù)(FDM)起家,開(kāi)發(fā)了uPrint,Dimension和Fortus幾個(gè)品牌的產(chǎn)品,2011年Stratasys收購(gòu)Solidscape,獲得了該公司DoD技術(shù)及其一系列產(chǎn)品,2012年12月,Stratasys同以色列公司Objet合并,又擁有了Objet公司利用Polyjet技術(shù)生產(chǎn)的系列產(chǎn)品。現(xiàn)在Stratasys公司已經(jīng)是在世界各國(guó)擁有500多個(gè)專利的領(lǐng)頭專業(yè)及工業(yè)級(jí)打印機(jī)生產(chǎn)商。
Stratasys的打印機(jī)產(chǎn)品按照用途及容量分為Idea,Design和Production三個(gè)系列。Idea系列提供桌面級(jí)的專業(yè)打印機(jī),容量最小,包括MoJo和uPrint兩個(gè)品牌,均采用熔融堆積(FDM)技術(shù),主要用于教學(xué)以及建立概念模型等。Design系列包括合并前Stratasys的Dimension家族的產(chǎn)品和Objet公司的產(chǎn)品,主要用于快速建模和企業(yè)的設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程,共Dimension,Connex,Eden和Desktop四個(gè)品牌。其中Dimension品牌產(chǎn)品采用熔融堆積技術(shù),使用材料是ABS塑料,打印出的產(chǎn)品韌性強(qiáng)度都很高,適合用于產(chǎn)品研發(fā)環(huán)節(jié)的適合度和功能檢驗(yàn);另外三個(gè)品牌采用Objet公司的Polyjet技術(shù),打印出的產(chǎn)品精確度較高,表面光滑,能夠精確的打印出構(gòu)造非常復(fù)雜產(chǎn)品,Connex的容量最大,Eden次之,Desktop最小。Design系列的Production系列的產(chǎn)品可以應(yīng)用于直接工業(yè)生產(chǎn)成品零件,包括Fortus和Solidscape兩個(gè)品牌,采用堆積熔融技術(shù)的Fortus打印機(jī)擁有最大容量和最多的材料選擇,最大的Fortus900mc可以打印出直徑近1.4米的零件,而采用原Solidscape公司的DoD技術(shù)則專注于為消費(fèi)和電子行業(yè)直接生產(chǎn)高精度的零件。
3D Systems既從事3D打印機(jī)生產(chǎn),也提供打印服務(wù)
3D Systems是另一個(gè)美國(guó)3D打印生產(chǎn)和服務(wù)巨頭。3D Systems業(yè)務(wù)范圍較廣,除了打印機(jī)銷售外,還提供一系列的3D打印服務(wù),包括3D掃描,設(shè)計(jì)工具,產(chǎn)品打印等。3D Systems最初僅生產(chǎn)專業(yè)和工業(yè)級(jí)別的打印機(jī),此后通過(guò)并購(gòu)如ZCorp,Vidar等企業(yè)開(kāi)始涉足個(gè)人打印機(jī)生產(chǎn)銷售。公司2012年實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)收入3.54億美元,較2011年2.30億美元的收入增加了53.5%,實(shí)現(xiàn)毛利潤(rùn)181.2億美元的收入,比2011年增加66.2%。
3D Systems最初由光固化技術(shù)(SLA)起家,此后通過(guò)并購(gòu)和研發(fā)獲得了激光選擇性燒結(jié),熔融堆積,多噴頭三位打印(MJM)等技術(shù)。3D Systems的產(chǎn)品很多,個(gè)人打印機(jī)包括Cube,ProJet1500等,專業(yè)打印機(jī)包括ProJet35003D,ProJet7000等,工業(yè)打印機(jī)包括sPro,iPro等系列產(chǎn)品。
ExOne提供工業(yè)級(jí)打印機(jī)的生產(chǎn)銷售與3D打印服務(wù)
ExOne公司是另一家提供3D打印機(jī)及打印產(chǎn)品的美國(guó)公司。公司于2003年成立,主要業(yè)務(wù)是工業(yè)級(jí)打印機(jī)的生產(chǎn)銷售與3D打印服務(wù),2012年主營(yíng)業(yè)務(wù)收入已經(jīng)達(dá)到2865.7萬(wàn)美元,并于2013年2月在納斯達(dá)克交易所上市。ExOne收入和毛利潤(rùn)都從2010年以來(lái)連續(xù)上升,2011、2012年收入增長(zhǎng)率分別為13.8%和87.4%,毛利潤(rùn)增長(zhǎng)率分別為18.8%和233.3%。
公司僅生產(chǎn)工業(yè)級(jí)打印機(jī),收入的來(lái)源一是打印機(jī)的銷售,二是通過(guò)產(chǎn)品服務(wù)中心提供3D打印服務(wù)及其他。打印機(jī)銷售和產(chǎn)品服務(wù)中心的業(yè)務(wù)范圍為美國(guó)、德國(guó)和日本三國(guó)。2012年打印機(jī)的銷售占到總收入的54.7%,服務(wù)及其他占到45.3%,公司在長(zhǎng)期規(guī)劃中計(jì)劃逐步提高服務(wù)對(duì)收入的貢獻(xiàn),增加產(chǎn)品服務(wù)中心的數(shù)量。
ExOne的產(chǎn)品主要應(yīng)用于航空、汽車、重型機(jī)械和能源石油天然氣四個(gè)領(lǐng)域,2012年這四個(gè)領(lǐng)域收入分別占到總收入的20%,24%,26%和13%。公司的客戶包括波音、福特、寶馬、卡特皮勒等企業(yè)。
ExOne生產(chǎn)的3D打印機(jī)建立在四個(gè)平臺(tái)之上,按照打印機(jī)容量從大到小分別是Max,Print,F(xiàn)lex和Lab。四個(gè)平臺(tái)采用的技術(shù)相似,都是由麻省理工大學(xué)(MIT)研發(fā)的專利技術(shù),基本原理是利用粘合劑將鋪平的材料粉末逐層粘合。公司現(xiàn)有的主要產(chǎn)品也是按照四個(gè)平臺(tái)劃分的。Max平臺(tái)提供最大型號(hào)的打印機(jī),擁有最大的容量和最強(qiáng)的打印能力,代表產(chǎn)品為S Max和S 15(S Max之前產(chǎn)品).Print平臺(tái)的打印機(jī)為中等型號(hào)的打印機(jī),主要產(chǎn)品為S Print和M Print.Flex平臺(tái)的打印機(jī)為M Flex,容量比Print更小一些,是ExOne最新推出的產(chǎn)品。SLab的產(chǎn)品主要用作教學(xué)和科研,容量最小。S系列的主要用于建立模型模具,M系列的主要用于直接打印。
其它具有全球影響力的3D打印領(lǐng)域的公司
此外,一些從事個(gè)人打印機(jī)制造的公司也取得了不錯(cuò)的市場(chǎng)反應(yīng)和銷售收入。
Printrbot是美國(guó)人Brook Drumm于2011年末創(chuàng)立的打印機(jī)生產(chǎn)項(xiàng)目。項(xiàng)目的創(chuàng)始資金是通過(guò)創(chuàng)意方案的眾籌網(wǎng)站平臺(tái)Kickstarter募集的,從2011年11月17日到12月27日短短一個(gè)月時(shí)間便接到了830827美元的捐款,是Kickstarter當(dāng)時(shí)募集資金最多的項(xiàng)目。Brook Drumm設(shè)計(jì)了最簡(jiǎn)單最容易組裝的Printrbot系列打印機(jī)組件,購(gòu)買者用不到一個(gè)小時(shí)的時(shí)間便可以用購(gòu)買的全套組件組裝成一臺(tái)打印機(jī),一套打印機(jī)組件的價(jià)格最高不超過(guò)800美元,最低能低至300美元。Printrbot也提供組裝好的打印機(jī),價(jià)格要比同一型號(hào)未組裝的組件價(jià)格貴150-200美元。
截至2013年6月,Printrbot有4種型號(hào)的打印機(jī),分別是Printrbot Simple,Printrbot Jr,Printrbot LC,Printrbot Plus,其中賣得最好的是Printrbot Jr(全套組件售價(jià)400美元)。打印機(jī)采用的都是熔融堆積技術(shù)。2012年項(xiàng)目第一年時(shí)間公司就賣出了3000臺(tái)的打印機(jī),銷售額達(dá)到100萬(wàn)美元,絕大多數(shù)的銷售來(lái)自12月和2013年的1月這兩個(gè)月。Printrbot將目標(biāo)對(duì)準(zhǔn)學(xué)校,希望讓更多學(xué)校使用它們的高性價(jià)比3D打印機(jī)。
Maker BotIndustries公司自BrePettis于2009年在紐約創(chuàng)立以來(lái)就遵循迅速擴(kuò)張的軌跡。從2009年到2011年公司占據(jù)了16%的3D打印機(jī)市場(chǎng)份額。在2011年,Makerbot擁有21.6%的市場(chǎng)份額,到2012年,MakerBot估計(jì)它的份額已經(jīng)躍升超過(guò)25%以上市場(chǎng)。目前,超過(guò)15000臺(tái)MakerBot3D打印機(jī)在世界上。MakerBot2011年8月從投資者那里融資了1000萬(wàn)美元,其中還包括亞馬遜的創(chuàng)始人杰夫?貝索斯得。MakerBot現(xiàn)在主推的產(chǎn)品是Replicator2(售價(jià)2199美元)和高級(jí)版的高端產(chǎn)品Replicator2X(售價(jià)2799美元),打印出的產(chǎn)品已經(jīng)能達(dá)到非常高的精度,能實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的物品打印。
Type A Machines是美國(guó)一家2012年剛剛成立的3D打印機(jī)生產(chǎn)公司。公司現(xiàn)有機(jī)型Series1,售價(jià)1695美元,被《Make》雜志評(píng)為中等型號(hào)的最佳個(gè)人打印機(jī)。公司發(fā)展迅猛,僅2012年一月份TypeA就賣出超過(guò)100臺(tái)Series1打印機(jī),發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>
波蘭的Trinity Labs公司創(chuàng)立于2011年,制造RepRap打印機(jī)。2012年公司賣出了MendelMax型3D打印機(jī)的350個(gè)工具包,但是由于需要組裝打印機(jī)需要400個(gè)零部件,讓這款機(jī)型很難讓消費(fèi)者接受。2013年1月Trinity Labs開(kāi)始賣Aluminatus型3D打印機(jī),擁有320mmx320mmx350mm打印容量,這是目前市場(chǎng)上構(gòu)建容量最大的3D打印機(jī)。售價(jià)為2200美元。
中國(guó)從事3D打印的公司數(shù)量很多,但影響力較小
Frost&Sullivan發(fā)布的《2012年全球3D打印市場(chǎng)研究報(bào)告》指出,與全球相比,中國(guó)3D打印市場(chǎng)由于缺少原創(chuàng)的核心技術(shù)和材料資源的支持,行業(yè)整體體量較小,企業(yè)分散、社會(huì)影響力有限。2011年中國(guó)3D設(shè)備保有量?jī)H占全球總量的8.6%,可見(jiàn)這一技術(shù)在中國(guó)應(yīng)用領(lǐng)域的推廣相對(duì)緩慢,與歐美等國(guó)家仍存在一定的差距。但隨著技術(shù)及設(shè)備開(kāi)發(fā)的不斷進(jìn)步,中國(guó)3D打印市場(chǎng)也呈現(xiàn)良好發(fā)展勢(shì)頭,逐步實(shí)現(xiàn)了商品化,技術(shù)設(shè)備在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、快速模具制造、鑄造、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨深入。
但中國(guó)從事3d打印的公司數(shù)量已經(jīng)很大。全世界大約有100家公司從事3d打印行業(yè),但是中國(guó)就有30多家。
軍工激光成形制造的龍頭:中航重機(jī)
中航重機(jī)于2011年7月同其控股子公司中航(沈陽(yáng))高科技有限公司、王華明研發(fā)團(tuán)隊(duì)共同投資成立中航激光成形制造有限公司,正式挺入3D打印行業(yè)。王華明教授是北京航空航天大學(xué)激光制造的學(xué)術(shù)帶頭人,其團(tuán)隊(duì)因在飛機(jī)鈦合金大型整體關(guān)鍵構(gòu)件激光成形技術(shù)研究的卓越成就而獲得2012年度國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。中航激光正式將此技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的平臺(tái)。預(yù)計(jì)中航激光利用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的復(fù)雜關(guān)鍵金屬零件將被應(yīng)用于大型運(yùn)輸機(jī)、艦載機(jī)、C919大型客機(jī)、殲擊機(jī)等飛機(jī)上。
我國(guó)較早進(jìn)入3D打印市場(chǎng)的企業(yè):北京隆源
北京隆源自動(dòng)成型系統(tǒng)有限公司是我國(guó)較早進(jìn)入3D打印市場(chǎng)的企業(yè),公司于1994年成立,創(chuàng)始人是當(dāng)時(shí)清華大學(xué)高分子材料研究所的研究員馮濤先生。公司創(chuàng)立當(dāng)年便研制成功了中國(guó)第一臺(tái)利用選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)的快速成型設(shè)備。2003以后,隆源又與華南理工大學(xué)合作研究選擇性激光燒結(jié)技術(shù)(SLS)?,F(xiàn)在隆源的業(yè)務(wù)范圍的重點(diǎn)是航空軍事、汽車制造領(lǐng)域,對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域也有涉足。2012年,北京隆源設(shè)備銷售的營(yíng)業(yè)額達(dá)到3000多萬(wàn)元,已成為我國(guó)3D行業(yè)的領(lǐng)頭企業(yè)之一。
快速成形設(shè)備制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè):北京太爾時(shí)代
北京太爾時(shí)代科技有限公司,前身是北京殷華激光快速成形與模具技術(shù)有限公司,成立于1993年。從事多種技術(shù)工藝的3D打印設(shè)備生產(chǎn)。太爾時(shí)代的技術(shù)支持依靠的是清華大學(xué)顏永年教授的科研團(tuán)隊(duì)。太爾時(shí)代公司產(chǎn)品廣泛服務(wù)于工業(yè)制造、航空航天、動(dòng)漫設(shè)計(jì)、醫(yī)療、教育等多個(gè)領(lǐng)域,同時(shí)研發(fā)銷售專業(yè)級(jí)3D打印機(jī)和個(gè)人打印機(jī)。2012年公司設(shè)計(jì)的UP!打印機(jī)獲得美國(guó)《make》雜志個(gè)人打印機(jī)評(píng)比中最高的評(píng)價(jià)。太爾時(shí)代產(chǎn)品覆蓋國(guó)內(nèi)26個(gè)省/市區(qū)域,并遠(yuǎn)銷歐洲、中亞,產(chǎn)品銷售量和市場(chǎng)占有率均處于行業(yè)領(lǐng)先地位。2011年,太爾時(shí)代銷售了256臺(tái)打印機(jī),2012年預(yù)計(jì)業(yè)績(jī)會(huì)更好,目前太爾時(shí)代目前已經(jīng)成為快速成形設(shè)備制造領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。
產(chǎn)品綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平:濱湖機(jī)電
濱湖機(jī)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司原是由華中科技大學(xué)、武漢市科委和深圳創(chuàng)新投資公司共同組建的高新技術(shù)企業(yè),成立于1996年。濱湖機(jī)電是華中科技大學(xué)3D打印研究的產(chǎn)業(yè)化基地,并由華中科技大學(xué)快速制造中心主任史玉升教授擔(dān)任董事長(zhǎng)。公司先后開(kāi)發(fā)了多種3D打印機(jī),業(yè)已商品化生產(chǎn)的產(chǎn)品包括薄材疊層(LOM)快速成形系統(tǒng)、光固化(SLA)快速成形系統(tǒng)、激光粉末燒結(jié)(SLS)快速成形系統(tǒng)、金屬粉末熔化(SLM)快速成形系統(tǒng)。目前該公司最受市場(chǎng)歡迎的是后兩種設(shè)備,綜合性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。迄今,該公司已銷售200多臺(tái)3D打印機(jī)。
研制第一臺(tái)光固化快速成型機(jī):恒通智能
陜西恒通智能機(jī)器有限公司成立于1997年,是西安交通大學(xué)快速成型工程研究中心3D打印技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái),并由研究中心主任盧秉恒院士擔(dān)任董事長(zhǎng)。公司主要的打印技術(shù)是光固化(SLA),并于1997年研制并銷售國(guó)內(nèi)第一臺(tái)光固化快速成型機(jī)。公司現(xiàn)已經(jīng)推出個(gè)人打印機(jī),售價(jià)不到7000元。公司產(chǎn)品及服務(wù)在全國(guó)各院校、汽車電器等企業(yè)銷售開(kāi)展十多年,客戶近萬(wàn)家,近年已在多個(gè)地區(qū)成功開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的推廣基地、制造中心等項(xiàng)目。
桌面式三維立體打印機(jī)專業(yè)生產(chǎn)者:南京紫金立德電子
南京紫金立德電子有限公司成立于2008年9月,位于南京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū),是由江蘇紫金電子集團(tuán)有限公司與以色列Solidimension公司合資建立,專業(yè)生產(chǎn)桌面式三維立體打印機(jī)。紫金立德公司現(xiàn)擁有年產(chǎn)5千臺(tái)桌面式3D打印機(jī)的生產(chǎn)能力。
選擇性激光燒結(jié)成型技術(shù)的實(shí)踐者:銀邦股份
銀邦股份通過(guò)子公司飛而康快速制造科技有限公司進(jìn)軍國(guó)內(nèi)3D打印市場(chǎng),重點(diǎn)發(fā)展3D打印服務(wù)和打印材料制造業(yè)務(wù),目前已經(jīng)為國(guó)內(nèi)外客戶提供3D打印服務(wù)。飛而康目前擁有兩臺(tái)3D打印設(shè)備,采用選擇性激光燒結(jié)成型技術(shù)。公司3D打印業(yè)務(wù)主要針對(duì)航空航天等高端精密零部件生產(chǎn)。2013年6月,飛爾康在中國(guó)和澳大利亞雙方科技部的大力支持下成立“中澳輕金屬聯(lián)合研究中心(3D打印)”,開(kāi)展金屬3D打印領(lǐng)域的設(shè)計(jì)研究工作。
此外,還有一些企業(yè)的業(yè)務(wù)模式是代理國(guó)外3D打印產(chǎn)品或提供3D打印服務(wù)。例如,福斐科技公司、日本美能達(dá),韓國(guó)solutionix,比利時(shí)Materialise以及美國(guó)Geomagic等正式授權(quán)認(rèn)可的中國(guó)區(qū)一級(jí)合作伙伴;杭州銘展公司是3D Systems在中國(guó)地區(qū)代理服務(wù)商(同時(shí)自己研發(fā)Mbot個(gè)人打印機(jī)),并利用公司的3D打印機(jī)提供打印服務(wù)。