【精品报告】我国增材制造产业发展现状、问题和趋势分析

目录

1.增材制造技术概述 (3)

2.增材制造产业链分析 (6)

2.1 上游产业 (6)

2.2中游产业 (6)

2.3下游产业 (7)

3.我国增材制造产业发展现状 (8)

3.1产业发展初具规模 (8)

3.2工艺技术不断突破 (8)

3.3高校院所拥有一批高水平研发团队 (9)

3.4.主要应用于先进制造相关领域 (10)

3.4.1航空航天领域 (10)

3.4.2汽车领域 (11)

3.4.3船舶领域 (11)

3.4.4表面修复领域 (12)

3.4.5生物医疗领域 (12)

3.4.6文化创意领域 (13)

4.我国增材制造产业发展面临的主要问题 (14)

4.1材料方面 (14)

4.2知识产权方面 (14)

4.3行业标准方面 (15)

4.4安全方面 (15)

4.5尺寸方面 (15)

5.我国增材制造产业发展趋势 (16)

5.1研发生产增材制造专用材料 (16)

5.2提高增材制造工艺技术 (16)

5.3研制增材制造装备及核心器件 (17)

5.4建立和完善产业标准体系 (17)

5.5应用示范成熟技术产品 (17)

6.结语 (17)

我国增材制造产业发展现状、

问题和趋势分析

1.增材制造技术概述

增材制造(Additive Manufacturing，AM)技术是通过计算机软件设计数据采用材料逐层累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除(切削加工)技术，是一种“自下而上”材料累加的制造方法。自20世纪80年代末增材制造技术逐步发展，期间也被称为“材料累加制造”、“快速原型”、“分层制造”、“实体自由制造”、“3D打印技术”。名称各异的叫法分别从不同侧面表达了该制造技术的特点。

狭义的增材制造技术是指当前出现的3D打印技术或者快速成型技术等。广义的增材制造技术，则以设计数据为基础，将材料(包括液体、粉材、线材或块材等)自动化地累加起来成为实体结构的制造方法。

增材制造技术不需要传统的刀具、夹具及多道加工工序，利用三维设计数据在一台设备上可快速而精确地制造出任意复杂形状的零件，从而实现“自由制造”，解决许多过去难以制造的复杂结构零件的成形，并大大减少了加工工序，缩短了加工周期。越是复杂结构的产品，其制造的速度优势越显著。近年来，增材制造技术取得了快速的发展。增材制造原理与不同的材料和工艺结合形成了许多增材制造设备。

根据3D打印所用材料的状态及成形方法，3D打印技术可以分为熔融沉积成形、光固化立体成形、分层实体制造、

电子束选区熔化、激光选区熔化、金属激光熔融沉积、电子束熔丝沉积成形。现将目前增材制造技术不同分类的主要技术原理和技术特点进行列表整理，如表1所示。

表1 增材制造技术的分类及特点

2.增材制造产业链分析

增材制造产业链十分庞大，覆盖整个制造业，从结构上可以分为上游产业、中游产业和下游产业，如图1所示。

图 1 增材制造产业链结构

2.1 上游产业

主要是指3D打印前处理模块产业，以3D模型设计软件公司和3D模型扫描设备公司为主。3D模型设计软件公司的主要代表有因Pro/E三维设计软件（后更名为Creo）而闻名的美国参数技术公司（PTC）和主营产品为UG的德国西门子自动化与驱动集团（A&D）。3D模型扫描设备公司的典型代表有主要产品为便携式3D扫描仪的加拿大Creaform公司和非接触式激光扫描器制造经销商美国3D Digital公司。2.2中游产业

主要由装备生产商和材料生产商两类公司构成，公司主要集中在美国和欧洲，代表了3D打印技术的最高水平。美

国3D systems公司是全球最大、成立最早的增材制造装备生产公司，其专利技术保证了在其在全球市场占有稳定份额；美国Stratasys公司，全球第二大增材制造装备生产公司，其三维打印机产品种类丰富，覆盖生产制造各个流程;德国EOS GmbH公司，全球领先的SLS/SLM生产公司，主要产品包括烧结塑料粉材的SLS系统成形机、烧结金属粉材的SLM 系统成形机；德国的Concept Laser公司在激光熔化技术领域处于领先地位，该公司拥有激光熔化技术专利，主要产品是X系列1000R工业级3D打印平台,该产品的构建尺寸在激光融熔金属3D打印领域中是最大的，可用于汽车和航空工业大尺寸部件的快速制造。

此外，还有一些专业增材制造材料生产商，如：美国Huntsman Corporation公司，主要生产SLA成形材料；瑞典Sandvik集团，其金属粉末材料产品在增材制造金属粉末全球市场，尤其是在中国市场，已被广泛应用于工业装备制造、航空航天等重要领域；加拿大Raymor公司，通过独特的等离子雾化工艺，制备出金属球型钛粉和钛合金粉末，适用于激光沉积、快速成型、热等静压、涂层等。

2.3下游产业

主要是指运用增材制造技术的服务商和客户群体。一般而言，国外装备生产商都能够提供加工服务，但都不作为其主营业务。相反，国内一些设备代理商，因为无法推销出设备而进入了服务领域。

增材制造技术实质上是一种加工技术，如同机床一样最终会全面渗透到各行各业，一些企业已经购臵了设备进行研发和生产工作，所涉领域包括汽车、电子、能源、生命科学、航空航天、国防制造等在内的多个重要领域。

3.我国增材制造产业发展现状

3.1产业发展初具规模

据中国增材制造产业联盟统计，2016年我国增材制造产业规模已达80亿元，产业规模实现较快增长，涌现出杭州先临三维、西安铂力特、湖南华曙、北京鑫精合、青岛三迪时空等具有一定竞争力的装备制造和服务企业，以及渭南高新区3D打印产业培育基地、安徽春谷3D打印智能装备产业园等产业集聚区。目前，北京、陕西、广东、湖北、上海等地基本形成产品设计、专用材料、关键器件、装备、工业应用等相关环节的较为完整产业链条，产业整体发展势头良好。据统计，2016年，广东省从事增材制造业务的企业超过400家，实现产值近37亿元。其中，2016年，陕西省增材制造产业规模超过10亿元。北京市从事增材制造技术研发、生产与服务的企业达70家以上，2016年实现销售收入约5亿元。

3.2工艺技术不断突破

我国增材制造的工艺技术水平加速提升，一批工艺装备、