3D打印發(fā)展現狀

    3D打印也稱(chēng)為增材制造技術(shù)。它是一種以數字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構造物體的技術(shù)。3D打印通常是采用數字技術(shù)材料打印機來(lái)實(shí)現的。

    我國的3D打印主要集中在家電及電子消費品、建筑、教育、模具檢測、醫療及牙科正畸、文化創(chuàng )意及文物修復、汽車(chē)及其他交通工具、航空航天等領(lǐng)域。其中，3D打印最大的三塊需求分別來(lái)自民用消費、工業(yè)設計和航天軍工。

    其中，已有部分技術(shù)處于世界先進(jìn)水平。例如，激光直接加工金屬技術(shù)發(fā)展較快，已基本滿(mǎn)足特種零部件的機械性能要求，有望率先應用于航天、航空裝備制造、生物細胞3D打印技術(shù)取得顯著(zhù)進(jìn)展。

    可見(jiàn)，我國雖為3D打印行業(yè)的后起之秀，但研發(fā)能力和應用前景發(fā)展勢頭迅猛。受此影響，國內3D打印產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規模增長(cháng)飛速，已由2012年的1.61億美元增至2016年的11.9億美元，在全球市場(chǎng)規模的比重則相應地由7%升至19.64%。

    3D打印發(fā)展瓶頸

    3D打印技術(shù)在過(guò)去數十年里取得了重大進(jìn)展，但有關(guān)材料、設備和應用的技術(shù)挑戰依然存在，具體體現在以下兩個(gè)方面。

    一是材料特性。在3D打印技術(shù)能夠完全過(guò)渡到提供切實(shí)可行的制造解決方案之前，需要為材料提供力學(xué)性能數據的規范性標準，也需要更詳細的由這些材料性能制成零部件的規范信息。在沒(méi)有充分認識材料屬性之前，是無(wú)法進(jìn)行相應零部件設計的。目前，世界各國已經(jīng)研發(fā)了很多3D打印技術(shù)材料，因此，建立全面的規范標準需要整合研究機構以及系統與材料制造商。

    二是材料開(kāi)發(fā)。雖然已有大量的同質(zhì)與異質(zhì)材料混合物應用于3D打印技術(shù)，但仍然需要開(kāi)發(fā)更多的材料。其中包括更好地理解已經(jīng)使用的材料的加工——結構——屬性之間關(guān)系，從而了解這些材料的局限性和優(yōu)點(diǎn)。此外，還需要開(kāi)發(fā)質(zhì)量測試程序和方法，以幫助擴展可用材料的種類(lèi)。

    3D打印發(fā)展前景

    總的來(lái)說(shuō)，3D打印產(chǎn)業(yè)爆發(fā)只是時(shí)間問(wèn)題。僅以醫療保健應用為例，據預計，2015-2022年期間，全球3D打印醫療保健市場(chǎng)銷(xiāo)售額年均復合增長(cháng)率維持22%左右，到2022年全球銷(xiāo)售額將突破23億美元。

    2016年，我國增材制造產(chǎn)業(yè)規模已達80億元，產(chǎn)業(yè)規模實(shí)現較快增長(cháng)。工信部也正在抓緊編制《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計劃（2017-2020年）》，預期行動(dòng)計劃將在政策扶持等方面給予產(chǎn)業(yè)一定的支持。

    值得一提的是，在3D打印靜待爆發(fā)期間，低端3D打印機的市場(chǎng)增速下降。這是由于工業(yè)制造愛(ài)好者和“標新立異者”們已經(jīng)大都購置了這種設備，因此市場(chǎng)已經(jīng)初步飽和。下一步，業(yè)界需要思考如何拓展個(gè)人用戶(hù)市場(chǎng)。同時(shí)，對3D打印機用途的討論也在不斷增加。

    不過(guò)，在美國等國家，已經(jīng)有人指出3D打印可能被用于危險用途，因此應當受到法律限制。如果政府管制加強，也可能影響市場(chǎng)擴張的速度，這也是3D打印企業(yè)必須考慮的政策風(fēng)險。