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3D打印市場增速快 打印材料日趨豐富成重要助推力

2022-04-28 08:55:46 智能制造網 點擊量:30940
  【智慧城市網 市場分析】受益于3D打印技術的進步以及市場需求的爆發,3D打印行業進入快速成長期,進而也拉動與其相關的3D打印機附件、3D打印材料以及3D打印服務等產業鏈的發展。特別是3D打印材料產業規模不斷擴大,種類日趨豐富,正成為3D打印技術的重要推動力。
 
  隨著3D打印技術的深入發展與融合,不僅可用于模具制造、工業設計等領域制造模型,還逐漸用于一些產品的直接制造,市場規??焖贁U增。數據顯示,2020年世界3D打印市場規模約為154億美元,中國3D打印規模約為44億美元,預計2023年世界3D打印市場規模有望達到349億美元。
 
  據不完全統計,3D打印技術的行業應用主要分布于消費電子、汽車、模具、醫療以及航空航天、建筑、船舶、核工業、科研等領域;根據具體應用環節來看,3D打印技術目前主要用于設計樣品、展示模型及模具的生產制造,并成為產品設計、修復和快速原型制造的重要實現方式。
 
  從供應領域來看,目前3D打印收入規模較大的也主要聚焦于工業級領域。根據初步統計顯示,2020年3D打印相關業務收入過億的中國企業有29家,其中工業級的有16家,占57%;消費級的12家,占43%。隨著3D打印規?;纳钊?,設備和材料都越來越成熟和穩定,尤其是3D打印材料的品類日趨豐富。
 
  那么,用于3D打印的材料都有哪些呢?
 
  3D打印的材料主要有光敏樹脂材料、工程塑料材料、金屬材料、陶瓷材料、生物材料、橡膠材料、石墨烯材料等這幾大類,具體來看:
 
  光敏樹脂材料:在紫外線照射下,這類材料在鍵結時,聚合物由膠質樹脂轉變成堅硬物質,具有機械程度高,無揮發性氣味,適用領域廣,便于存儲等特點。
 
  3D打印機可將多層細微可固化液態光敏樹脂噴射到建造托盤上,并且使用紫外線將其固化,同時將這些薄層不斷累積,從而制造出精準的原型或生產零件。
 
  工程塑料材料:包括ABS材料、聚碳酸酯材料和聚酰胺材料。ABS材料是十分容易打印,市面上的擠出機都能很順滑的擠出。3D打印機能夠將這些材料通過一次噴射單一材料,或同時噴射多種基本材料來打印應用于制造工業、化工等不同領域的產品。ABS打印時會產生強烈的氣味,可回收不可降解,但強度高,韌性比較好,尺寸穩定性高,是目前市面上非常常用的3D打印材料。
 
  金屬材料:有鈦合金材料、鋁合金材料、不銹鋼材料等。這類材料配合3D打印技術,制造出來的產品被廣泛應用于醫療器械領域等,對材料有特殊性要求的領域。
 
  陶瓷材料:包括粘土、高嶺土等天然硅酸鹽材料和氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料等。這些材料有著硬度高、耐高溫、物理化學性能穩定等聚合物和金屬材料不具備的優勢,因此,3D打印的產品在航天航空、汽車、生物醫療等行業有著廣闊的應用前景。
 
  生物材料:有生物醫用金屬材料、生物醫用高分子材料、生物醫用陶瓷材料和生物衍生材料,如聚乳酸(PLA)、膠原、絲蛋白等。聚乳酸(PLA)是可再生資源(淀粉、玉米)的衍生物,無刺激性氣味,成本小,應用于3D打印機,打印的產品被應用于消費類、醫學等領域,具有色彩明亮、光澤度良好、不會收縮等特點。
 
  橡膠材料:具有肖氏A級硬度、斷裂伸長率、抗撕裂強度和拉伸強度等優勢。因此,橡膠材料與3D打印機結合,3D打印的橡膠產品大多用于消費類電子產品、醫療設備以及汽車內飾材料等。
 
  石墨烯材料:有著優異的光學、電學、力學特性等諸多優勢,將其用于3D打印產品,可替代各種傳統材料,在納米電子器件、光電化學電池以及超輕型飛機材料等研究領域具有十分廣闊的應用潛力。
 
  亞克力材料:也稱為有機玻璃,是一種開發較早的可塑性高分子材料。該材料因其具有較好的透明性、外觀優美、易加工、易染色,以及較好的耐磨性,耐高溫性和化學穩定性。因此,3D打印機打印的產品主要應用用建筑、工業和廣告、照明行業。

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