2019中国3D打印行业研究报告
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2018
2013-2018年我国居民人均可支配收入及增长
人均可支配收入(元) 比上年实际增长
30000
28228.0 9%
25974.0
25000
23821.0 21966.0 20167.0
7
1.4.1 3D打印产业链
3D打印行业产业链从上中下游来看,上游为塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。中游为3D打印设备 及技术,下游则为制造、医疗、建筑、军事等应用领域。
上游
3D打印行业产业链上游为塑料、金属、 蜡、石膏、砂等其他各种材料。不同的3D打印 技术,对材料的要求也有所不同,例如光聚合 成型主要以液态光敏树脂为主要材料;颗粒物 成型的主要材料为金属、塑料、陶瓷等;而熔 融层积型的适用材料为塑料等混合物。
应用领域
制造领域
医疗领域
建筑领域
汽车领域
光聚合成型 颗粒物成型 熔融层积型
11
3D打印发展历程 3D打印发展环境 3D打印市场分析 3D打印技术应用
2.1 3D打印产业发展历程
2001-2012年
2020年
到2020年,增材制造产业年销售收入超过200 亿元,年均增速在30%以上。
20世纪80年代
设备
速度
精确度
尺寸
自检功能
成功率
应用领域
桌面级
多采用16位、32 包括FDM、SLA 位芯片,在SLA 两种技术,最小
技术上扫描速度 分辨率基本在 最多为1m/s 0.3-0.6mm之间
体积较小
几乎无自动校正 和检测功能
最高只到70%
创客、教育、简 单模型制作等
工业级
采用64位芯片, 在SLA技术上扫 描速度达7m-
4
1.2 3D打印原理
3D打印的工作原理是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件将其离散分解成若干层平面切片,由 数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将材料进行逐层堆积黏结,叠加成型,制造出实体产品。
5
1.3.1 3D打印技术
3D打印技术按照可用材料以及层构建创建部件的不同,可分为熔融层积型、光聚合成型、颗粒 物成型三种技术类型。
2013-2018年国内生产总值及增速变化趋势
GDP(万亿元) 同比增速
100 90 80 70 59.52 60 50 40 30 20 10 0 2013
64.40 2014
68.91 2015
74.36 2016
82.41 2017
90.03 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0%
清华大学成立颜永年团队生物材料快速成型机; 三种激光快速成型钛合金构建件在两种飞机上装 机应用;
中国首台高端选择性激光尼龙烧结设备 ‘Faroon401’成功研制。
2017年《中国增材制造产业发展报 告(2017)》发布
中国启动开展增材制造技术 的研究,研制出系列增材制 造装备,并开展产业化应用。
2017年
光固化成型(SLA)
光聚合成型
聚合物材料喷(Poly Jet)
3D打印技术
熔融层积型
数字光处理技术(DLP) 选择性激光烧结/熔融(SLA/SLM)
颗粒物成型
3DP工艺
电子束熔化成型(EBH)
6
1.3.2 3D打印技术优缺点对比
3D打印技术
熔融沉积型 光聚合成形
技术原理
利用高温将材料融化成液态,通 过打印头挤出后固化,最后在立 体空间上排列形成立体实物
利用液态光敏树脂等材料在激光/ 紫外激光照射下,快速固化成型
颗粒物成型
利用激光、电子束、粘着剂、热 能等,将粉末颗粒材料连接成型
优点
设备、材料价格 便宜,易推广
成型精度、成 型速度快、表 面光滑
适用多种材料
缺点
成型慢、精度低、产品体 积受限
材料强度一般、设备相对 较贵、生产环境要求较高
型时间长、精度较低、部分 材料需要支撑材料、打印、 环境要求高、设备相对昂贵
15m/s
采用伺服电机, 有效避免精度失
真
体积较大,适合 规模化生产
具备自动校正和 检测功能
几乎能达到100%
航空航天、汽车 制造、医疗等
9
1.4.1 3D打印产业链
下游 下游领域主要是3D打印服务,延伸到各个细分的实际应用方向,其中包括制造、医疗、军事、建筑等领域均有
所应用。随着3D打印行业的快速发展,3D打印技术应用场景将不断拓展。
2015年
2015年《国家增材制造产业发展推进 计划(2015-2016年)》发布。
1993-1999年
华中科技大学成立快速制造中心,研发基于纸材料的快速成型设备; 国内第一家增材制造企业,北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司成立; 史玉升团队制造出第一个增材制造产品-----计算机鼠标外壳。
13
2.2 3D打印产业发展环境
wenku.baidu.com
经济支撑
数据显示,2018年我国生产总值90.03万亿元,比上年增长6.6%。尽管2013-2018年我国GDP增速有所放缓,但总量仍然表现为增长 趋势。2018年,全国居民人均可支配收入28228元,比上年增长8.7%,扣除价格因素,实际增长6.5%。经济的稳定增长,为我国3D打印行 业提供了良好的经济环境。
3D打印主要应用领域情况
制造领域
医疗领域
建筑领域
军事领域
生家 活居 用电 品器
交 通 工 具 等
器 官
骨 络 关 节
口 腔 等
建 筑 模 型
建 筑 组 块 等
航 天 航 空
枪 支
其 他 零 部 件
10
1.4.2 3D打印产业链全景图
塑料
个人桌面级 工业级应用
应用划分
金属 材料
蜡、石膏等
3D打印
技术划分
技术分类
细分技术
适用材料
光聚合成型
光固化成型(SLA)、聚合物 材料喷射(Poly Jet)、数字 光处理技术(DLP)等
光敏树脂等
颗粒物成型
选择性激光烧结/熔融 (SLA/SLM)、3DP工艺、电 子束熔化成型(EBH)等
金属、塑料、陶瓷等
熔融层积型
--
塑料等聚合物
8
1.4.1 3D打印产业链
中游 3D打印的中游为设备研发及制造。目前,3D打印设备主要分为桌面级和工业级两种。 桌面级是3D打印技术的初级阶段,可以直观地阐述3D打印技术的工艺原理; 工业级的3D打印设备主要分为快速原型制造和直接产品制造,两者在打印速度、精确度、尺寸等方面各有不同。
2019中国3D打印行业研究报告
01
02
03
04
3D打印概念 3D打印原理 3D打印技术 3D打印产业链
1.1 3D打印概念
3D打印是以数字模型为基础,将材 料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技 术,将对传统的工艺流程、生产线、工厂 模式、产业链组合产生深刻影响,是制造 业有代表性的颠覆性技术。
2013-2018年我国居民人均可支配收入及增长
人均可支配收入(元) 比上年实际增长
30000
28228.0 9%
25974.0
25000
23821.0 21966.0 20167.0
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1.4.1 3D打印产业链
3D打印行业产业链从上中下游来看,上游为塑料、金属、蜡、石膏、砂等其他各种材料。中游为3D打印设备 及技术,下游则为制造、医疗、建筑、军事等应用领域。
上游
3D打印行业产业链上游为塑料、金属、 蜡、石膏、砂等其他各种材料。不同的3D打印 技术,对材料的要求也有所不同,例如光聚合 成型主要以液态光敏树脂为主要材料;颗粒物 成型的主要材料为金属、塑料、陶瓷等;而熔 融层积型的适用材料为塑料等混合物。
应用领域
制造领域
医疗领域
建筑领域
汽车领域
光聚合成型 颗粒物成型 熔融层积型
11
3D打印发展历程 3D打印发展环境 3D打印市场分析 3D打印技术应用
2.1 3D打印产业发展历程
2001-2012年
2020年
到2020年,增材制造产业年销售收入超过200 亿元,年均增速在30%以上。
20世纪80年代
设备
速度
精确度
尺寸
自检功能
成功率
应用领域
桌面级
多采用16位、32 包括FDM、SLA 位芯片,在SLA 两种技术,最小
技术上扫描速度 分辨率基本在 最多为1m/s 0.3-0.6mm之间
体积较小
几乎无自动校正 和检测功能
最高只到70%
创客、教育、简 单模型制作等
工业级
采用64位芯片, 在SLA技术上扫 描速度达7m-
4
1.2 3D打印原理
3D打印的工作原理是以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件将其离散分解成若干层平面切片,由 数控成型系统利用激光束、热熔喷嘴等方式将材料进行逐层堆积黏结,叠加成型,制造出实体产品。
5
1.3.1 3D打印技术
3D打印技术按照可用材料以及层构建创建部件的不同,可分为熔融层积型、光聚合成型、颗粒 物成型三种技术类型。
2013-2018年国内生产总值及增速变化趋势
GDP(万亿元) 同比增速
100 90 80 70 59.52 60 50 40 30 20 10 0 2013
64.40 2014
68.91 2015
74.36 2016
82.41 2017
90.03 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0%
清华大学成立颜永年团队生物材料快速成型机; 三种激光快速成型钛合金构建件在两种飞机上装 机应用;
中国首台高端选择性激光尼龙烧结设备 ‘Faroon401’成功研制。
2017年《中国增材制造产业发展报 告(2017)》发布
中国启动开展增材制造技术 的研究,研制出系列增材制 造装备,并开展产业化应用。
2017年
光固化成型(SLA)
光聚合成型
聚合物材料喷(Poly Jet)
3D打印技术
熔融层积型
数字光处理技术(DLP) 选择性激光烧结/熔融(SLA/SLM)
颗粒物成型
3DP工艺
电子束熔化成型(EBH)
6
1.3.2 3D打印技术优缺点对比
3D打印技术
熔融沉积型 光聚合成形
技术原理
利用高温将材料融化成液态,通 过打印头挤出后固化,最后在立 体空间上排列形成立体实物
利用液态光敏树脂等材料在激光/ 紫外激光照射下,快速固化成型
颗粒物成型
利用激光、电子束、粘着剂、热 能等,将粉末颗粒材料连接成型
优点
设备、材料价格 便宜,易推广
成型精度、成 型速度快、表 面光滑
适用多种材料
缺点
成型慢、精度低、产品体 积受限
材料强度一般、设备相对 较贵、生产环境要求较高
型时间长、精度较低、部分 材料需要支撑材料、打印、 环境要求高、设备相对昂贵
15m/s
采用伺服电机, 有效避免精度失
真
体积较大,适合 规模化生产
具备自动校正和 检测功能
几乎能达到100%
航空航天、汽车 制造、医疗等
9
1.4.1 3D打印产业链
下游 下游领域主要是3D打印服务,延伸到各个细分的实际应用方向,其中包括制造、医疗、军事、建筑等领域均有
所应用。随着3D打印行业的快速发展,3D打印技术应用场景将不断拓展。
2015年
2015年《国家增材制造产业发展推进 计划(2015-2016年)》发布。
1993-1999年
华中科技大学成立快速制造中心,研发基于纸材料的快速成型设备; 国内第一家增材制造企业,北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司成立; 史玉升团队制造出第一个增材制造产品-----计算机鼠标外壳。
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2.2 3D打印产业发展环境
wenku.baidu.com
经济支撑
数据显示,2018年我国生产总值90.03万亿元,比上年增长6.6%。尽管2013-2018年我国GDP增速有所放缓,但总量仍然表现为增长 趋势。2018年,全国居民人均可支配收入28228元,比上年增长8.7%,扣除价格因素,实际增长6.5%。经济的稳定增长,为我国3D打印行 业提供了良好的经济环境。
3D打印主要应用领域情况
制造领域
医疗领域
建筑领域
军事领域
生家 活居 用电 品器
交 通 工 具 等
器 官
骨 络 关 节
口 腔 等
建 筑 模 型
建 筑 组 块 等
航 天 航 空
枪 支
其 他 零 部 件
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1.4.2 3D打印产业链全景图
塑料
个人桌面级 工业级应用
应用划分
金属 材料
蜡、石膏等
3D打印
技术划分
技术分类
细分技术
适用材料
光聚合成型
光固化成型(SLA)、聚合物 材料喷射(Poly Jet)、数字 光处理技术(DLP)等
光敏树脂等
颗粒物成型
选择性激光烧结/熔融 (SLA/SLM)、3DP工艺、电 子束熔化成型(EBH)等
金属、塑料、陶瓷等
熔融层积型
--
塑料等聚合物
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1.4.1 3D打印产业链
中游 3D打印的中游为设备研发及制造。目前,3D打印设备主要分为桌面级和工业级两种。 桌面级是3D打印技术的初级阶段,可以直观地阐述3D打印技术的工艺原理; 工业级的3D打印设备主要分为快速原型制造和直接产品制造,两者在打印速度、精确度、尺寸等方面各有不同。
2019中国3D打印行业研究报告
01
02
03
04
3D打印概念 3D打印原理 3D打印技术 3D打印产业链
1.1 3D打印概念
3D打印是以数字模型为基础,将材 料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技 术,将对传统的工艺流程、生产线、工厂 模式、产业链组合产生深刻影响,是制造 业有代表性的颠覆性技术。