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增材制造产业发展特点及挑战

发布时间: 2017-08-02 10:12     来源: 满天星

  产业发展影响因素
  有利因素
  增材制造在众多领域都有广泛的应用。增材制造技术能够用于飞机零部件、汽车零部件的制造,也能用于玩具、教学模型、工艺品的生产,以及合金骨骼、器官的制作,应用领域涉及航空航天、国防军工、汽车、生物医疗、教育、建筑、艺术等众多领域,市场前景广阔。
  智能制造背景下,生产方式定制化、网络化变革为增材制造带来巨大发展机遇。增材制造直接由设计数据驱动,能够支持产品快速开发;通过与物联网、大数据、云计算、机器人等新兴技术结合,增材制造能够实现网络化生产,为客户提供个性化定制的产品。
  不利因素
  增材制造产品性能存在一定的不稳定性。增材制造产品的力学性能受到制造参数、原材料品质的影响较大,存在不稳定性。利用3D打印技术和传统的铸造技术得到的同样大小、形状和材质的工件,可能由于工件内部疏松不够致密,导致产品性能有差距。
  增材制造商业化量产存在一定的难度。由于增材制造原材料种类有限,增材制造设备耗时较长、生产效率低,增材制造核心技术仍然较为缺乏,短期内难以实现规模化生产。
  发展特点及挑战
  设备和材料已实现良好盈利
  据统计,增材制造产业全球市场年均复合增长率维持在30%,我国增材制造市场年均复合增长率超过40%。增材制造产业处于行业成长期。行业盈利重点在设备和材料,平台服务尚未实现规模和效益。
  工业级市场将实现突破性增长
  经过多年的发展,桌面级市场竞争已近“白热化”,加之利润小、精度低、实用性不佳,天花板效应明显。而工业级市场契合了智能制造的理念,可广泛运用于汽车、航空航天、机械工业、医疗等领域,随着技术的逐渐成熟和成本的不断降低,将会爆发出难以想象的巨大能量。
  原材料种类有限制约了产业发展
  增材制造原材料是直接影响产品参数、工艺难度和应用的核心。目前成熟应用于增材制造的原材料较为有限,主要包括工程塑料、光敏树脂、金属材料、细胞生物原料等,与传统材料相比种类依然偏少。另外,增材制造对材料的品质也有严格的要求,以金属粉末材料为例,其纯净度、颗粒度、均匀度、球化度、含氧量等指标都对最终的打印产品性能影响极大。
  设备打印效率低阻碍了市场应用
  增材制造适用于小批量生产,与传统制造模式相比,由于单件产品耗时长,生产效率低,导致产品价格更高。另外,内部组织的不致密导致增材制造产品的力学性能低于常规产品的性能。

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