3D打印行业研究分析报告

3D打印行业研究报告

（胡彬2013-8-11）

一、何谓3D打印

3D打印机，英文“3D Printers”，3D 打印那个名称是近年来该产品针对民用市场而出现的一个新词，是通俗叫法，事实上在专业领域它有其它学术名称“快速成形技术”(及“快速原型制造技术”、“增量制造技术”、“增材制造技术”)。

快速成形技术(又称快速原型制造技术 Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，是一种不再需要传统的刀具、夹具和机床就能够打造出任意形状，依照零件或物体的三维模型数据，通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，能够自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。

RPM 技术是在现代CAD/CAM 技术、激光技术、计算机数控技术、周密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成进展起来

的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。然而，其差不多原理差不多上一样的，那确实是"分层制造，逐层叠加"，这种工艺能够形象地叫做"增长法"或"加法"。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"，因此得名“3D打印机”。

3D打印机的原理：3D 打印机能够依照零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。每个截面数据相当于医学上的一张CT 像片；整个制造过程能够比喻为一个"积分"的过程。因此，整个过程是在电脑的操纵下，由3D打印机系统自动完成的。

二、3D打印的进展历程

1984年，Charles Hull开始研发3D打印技术，【1986年】，他自立门户，创办了世界上第一家3D打印技术公司，也是现在的3D市场领军者之一3D Systems 公司（NYSE: DDD），同年公布了【第一款商用3D打印机】，2012年1月，他们收购了另外两家3D打印公司Zcorp和Vidar Systems；

1988年，Scott Crump发明了FDM（热熔挤制成型）技术，并于1989年成立了现在的另一家3D打印上市公司斯川塔斯

Stratasys（NASDAQ:SSYS），该公司在1992年卖出了第一台商用3D打印机。2012年4月，Stratasys还收购了以色列的Objet 公司，从而成为【全球最大】3D打印机制造商。

1989年，美国麻省理工学院的Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty等在美国申请了三维印刷技术的专利，之后Emanuel M. Sachs和John S. Haggerty又多次对该技术进行完善，形成了今天的三维印刷快速成型工艺。

1993年，麻省理工学院获3D印刷技术专利。

1995年，美国ZCorp公司（后被3Dsystems收购）从麻省理工学院获得唯一授权并开始开发3D打印机。

1996年，媒体第一次使用【3D打印】那个词来称呼当时的快速成型机，后来取代了之前的称谓，成就了现在流行的3D打印那个概念；

2005年，市场上首个高清晰彩色3D打印机Spectrum Z510由ZCorp公司研制成功。

2008年，开源3D打印项目【RepRap】公布“Darwin”，3D 打印机制造进入新纪元；同年，Objet 推出Connex 500，让【多材料】3D打印成为可能。

2010年11月，世界上第一辆由3D打印机打印而成的汽车

Urbee问世。

2011年6月6日，公布了全球第一款3D打印的比基尼。7月，英国研究人员开发出世界上第一台3D巧克力打印机。8月，南安普敦大学的工程师们开发出世界上第一架3D打印的飞机。

2012年11月，苏格兰科学家利用人体细胞首次打印出人造肝脏组织。

目前，美国拥有世界上３８．５％的３Ｄ打印设备，而中国所占的比例只有８．６％，有着专门大的提升空间。3D打印技术在美国差不多产业化，目前全球有两家3D打印机制造巨头，分不Stratasys和3D Systems，均在美国纳斯达克上市，2011年营业收入分不为1.7亿美元和2.9亿美元。目前国外3D打印机制造商要紧有：商用3D打印机要紧制造商包括Stratasys，Objet Geometries,Z Corporation， 3DSystems等。家用3D打印机要紧制造商有Reprap，Makerbot Industries，Ultimaker，Botmill，Fab@Home等。

三、3D打印什么缘故近两年突然热起来

2012年3月19日，美国总统奥巴马在卡内基梅隆大学宣布创立美国“制造创新国家网络”打算。由政府主导、联邦政府和

工业部门共同斥资10亿美元逐步建立15个“制造创新中心”，组成创新网络。2012年4月21日，英国《经济学人》刊文《第三次工业革命》，认为3D打印技术将与其他数字化生产模式一起，推动第三次工业革命的实现。2012年8月16日，美国“国家增材制造创新中心”作为其首个“样板示范”创新中心剪彩成立。作为新技术研究、开发、示范、转移和推广的基础平台，号称要成为增材制造技术全球卓越中心并提升美国制造全球竞争力。至此，3D打印作为媒体和资本的新宠，风风火火地从幕后走向台前，进展如火如荼。从飞机、汽车、枪支、巧克力、比基尼到星球再造式的沙漠打印，让越来越多的人了解到3D打印技术，开始向往着以后革命性的技术将对那个世界带来的阻碍。

四、3D打印国内外现状

1、3D打印国外现状

除了上面已提到的国外的企业/高校及产品，下面再列举一些比较知名的：1996 年，3D Systems、Stratasys、Z Corporation 公司分不推出 Actua 2100、Genisys、Z402产品，第一次使用了“3D 打印机”的称谓。2005 年，Z Croporation 公布Spectrum Z510，这是世界上第一台高精度彩色3D打印机。同一年，英国巴恩大学的Adrian Bowyer发起开源3D打印机项目RepRap，其