制造業(yè)仍是最大應(yīng)用領(lǐng)域，3D打印市場解析

根據(jù)ASTM（美國材料與試驗(yàn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)），3D打印為AM（Additive Manufacturing）增材制造，被定義為“一個(gè)與減材制造相反，利用3D 模型數(shù)據(jù)，通常以逐層堆疊累積的方式將材料連接起來構(gòu)造物體的過程。”按材料屬性分，包括以塑料，金屬，生物材料等為主的增材制造工藝。按技術(shù)分類（各種技術(shù)的優(yōu)勢不同），包括層壓、材料擠出、直接能量沉積、混合增材制造、光聚合、粉末床融化、粘結(jié)劑噴射、材料噴射的增材技術(shù)。

根據(jù)《The State of 3DPrinting 2016》數(shù)據(jù)顯示，2016年3D打印全球市場規(guī)模達(dá)到100億美元，根據(jù)業(yè)內(nèi)專家觀點(diǎn)，預(yù)計(jì)未來3年CAGR達(dá)到44.22%，市場空間達(dá)到300億美元。

從細(xì)分市場來看，2016年全球3D打印市場中，打印設(shè)備占比達(dá)37%，打印材料33%，打印服務(wù)為30%。從下游應(yīng)用來看，全球3D 打印產(chǎn)值在機(jī)械、消費(fèi)品/電子、汽車、航空航天、醫(yī)療等行業(yè)的應(yīng)用占比分別達(dá)17.5%、16.6%、16.1%、14.8%、以及13.1%，合計(jì)占78.1%。

2016年3D打印全球市場下游應(yīng)用行業(yè)占比

（來源：《The State of 3DPrinting 2016》）

中國市場

根據(jù)《The State of 3DPrinting 2016》數(shù)據(jù)顯示，2016年3D打印中國市場產(chǎn)值達(dá)12.2億美元，預(yù)計(jì)國內(nèi)市場增速將快于全球增速，全球市場占比也將明顯提升。

最新市場趨勢
零部件生產(chǎn)
3D 打印正在經(jīng)歷從原型制作，到工具和模具制造，再到零部件生產(chǎn)。目前3D打印以原型制作為主，我們能看到更多的工具及模具制作在試用3D打印，估計(jì)隨著成本越來越低，更多零部件生產(chǎn)會通過3D打印實(shí)現(xiàn)。

例如汽車領(lǐng)域，之前主要為汽車設(shè)計(jì)階段對于3D打印有需求，較少整車廠購買3D打印機(jī)，主要為零部件廠購買居多，多用于內(nèi)飾、車燈、金屬零部件的驗(yàn)證為主，現(xiàn)在開始有向零部件批量化生產(chǎn)發(fā)展的趨勢。

根據(jù)《The State of 3D Printing 2016》，2016年3D打印的主要應(yīng)用分類（按照應(yīng)用場景）：制造原型（55%）、概念驗(yàn)證（29%）和制造（24%）。   

金屬3D打印
近年來金屬3D 打印是市場熱點(diǎn)。從細(xì)分市場的角度，根據(jù)《The State of 3D Printing 2016》，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料和陶瓷材料等，其中塑料是占主導(dǎo)地位的3D打印材料（50%以上）、金屬僅為19.8%，由于3D打印科技工具具應(yīng)用方向逐步轉(zhuǎn)向最終產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用，金屬耗材會占有越來越多的市場份額，金屬材料份額比重2022年將超過50%，將成為最快爆發(fā)的細(xì)分領(lǐng)域。

4D打印和生物3D打印
據(jù)預(yù)測，未來5-10年，4D打印與生物3D打印將成為新的熱點(diǎn)。

4D打印是指在在3D打印的基礎(chǔ)上增加時(shí)間元素，其原理為只需在特定的（如溫度、濕度等）條件下，制作出來后的東西可以進(jìn)行自我變形，是由麻省理工學(xué)院的自組裝實(shí)驗(yàn)室開發(fā)和3D打印機(jī)制造商斯特塔西有限公司（美以合資）合作開發(fā)出來的，目前4D打印還處于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)階段，現(xiàn)在還只能打印出自動變形的條狀物體，下一個(gè)目標(biāo)是制作出可變形的片狀物體，然后才是各種更加復(fù)雜的東西。

生物3D打印機(jī)是指在數(shù)字三維模型驅(qū)動下，3D打印機(jī)按照增材制造原理定位裝配生物材料或細(xì)胞單元，制造醫(yī)療器械、組織工程支架和組織器官等制品的技術(shù)。目前應(yīng)用多為支架類（牙科的牙冠固定橋、個(gè)性化舌側(cè)托槽、膝關(guān)節(jié)的假體、外科手術(shù)導(dǎo)板），2016年，成功植入猴子體內(nèi)，生物3D打印技術(shù)邁入臨床試驗(yàn)階段。

最近3D打印大事件盤點(diǎn)（部分）
美3D打印超聲速發(fā)動機(jī)燃燒室測試成功
2016年1月18日，位于弗吉尼亞州的Orbital ATK公司驕傲地宣布，他們已成功地在NASA蘭利研究中心測試了3D打印超音速發(fā)動機(jī)燃燒室。不僅測試分析結(jié)果確認(rèn)達(dá)到甚至超出性能要求，3D打印的超音速發(fā)動機(jī)燃燒室也被證明是能夠承受最長持續(xù)時(shí)間的風(fēng)洞試驗(yàn)記錄的一款燃燒室。

超聲波技術(shù)，開啟3D打印纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的新時(shí)代
2016年1月，英國Bristol大學(xué)的研究論文：“通過超聲排序的微觀結(jié)構(gòu)3D打印”，發(fā)表在《智能材料與結(jié)構(gòu)》雜志上。為了充分控制復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)的分布和方向，英國Bristol大學(xué)找到了代替熔融長絲的3D打印復(fù)合材料的方法，該方法是基于光敏樹脂技術(shù)的3D打印技術(shù)。

新的復(fù)合材料打印技術(shù)通過超聲波來定位數(shù)以百萬計(jì)的微小增強(qiáng)纖維，形成一個(gè)微觀的加固框架，超聲波的作用與激光束同時(shí)作用，通過超聲波用來誘導(dǎo)材料的微觀結(jié)構(gòu)排列，通過激光束用來固化環(huán)氧樹脂。

首飛成功！裝有3D打印燃油噴嘴的波音737MAX
2016年1月29日，波音公司最新的機(jī)型737MAX在波音雷頓工廠的測試機(jī)場成功完成了首飛。 整個(gè)過程歷時(shí)2小時(shí)47分鐘，沒有出現(xiàn)任何異常。這架飛機(jī)的動力來源是一對由CFM國際（GE航空與法國飛機(jī)制造商Snecma的合資公司）開發(fā)的LEAP-1B發(fā)動機(jī)引擎。除了采用了單晶鎳合金壓氣機(jī)葉片和非常輕質(zhì)的陶瓷復(fù)合材料（CMCs），這架飛機(jī)還有一個(gè)亮點(diǎn)，那就是安裝了19個(gè)3D打印的燃油噴嘴。

中科院福建物構(gòu)所研發(fā)出更快打印技術(shù)
中科院福建物構(gòu)所3d打印工程技術(shù)研發(fā)中心林文雄課題組宣布在國內(nèi)首次突破了可連續(xù)打印的三維物體快速成型關(guān)鍵技術(shù)，該3D打印機(jī)的速度達(dá)到了創(chuàng)記錄的600 mm/h，可以在短短6分鐘內(nèi)，從樹脂槽中“拉”出一個(gè)高度為60 mm的三維物體，而同樣物體采用傳統(tǒng)的立體光固化成型工藝(SLA)來打印則需要約10個(gè)小時(shí)，速度提高了足足有100倍!

日立開發(fā)出3D打印高熵合金技術(shù)
2016年2月，日立制作所和日本東北大學(xué)開發(fā)出了在拉伸強(qiáng)度和耐腐蝕性能方面出色的3D打印高熵合金“HiPEACE”。與以往的其他制造方法相比，HiPEACE拉伸強(qiáng)度達(dá)到鑄造方式的1.4倍，點(diǎn)蝕電位提高至1.7倍。用于制造化學(xué)工廠等的設(shè)備部件時(shí)，可延長設(shè)備壽命、提高運(yùn)轉(zhuǎn)率。

像墨水打印一樣打印液態(tài)金屬？Xjet獲得光大和歐特克投資
2016年3月，液態(tài)金屬打印技術(shù)Xjet成功完成了一輪總額為2500萬美元的融資，領(lǐng)投的機(jī)構(gòu)是中國光大控股、私募股權(quán)基金Catalyst CEL和3D軟件巨頭歐特克(AutoDesk)公司。Xjet的技術(shù)亮點(diǎn)包括納米金屬射流技術(shù)、金屬混合油墨、新型噴墨裝置和噴射方法（高溫處理）、出色的分辨率、高于SLS5倍的速度。

世界首例將3D打印用于制造超導(dǎo)諧振腔
2016年4月，澳大利亞墨爾本大學(xué)的科學(xué)家Daniel Creedon及其團(tuán)隊(duì)在獲得3D打印超導(dǎo)諧振腔腔的突破，團(tuán)隊(duì)所使用的鋁粉的成分與標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)鋁Al-6061并不一樣。他們使用的鋁粉重量比中含有12%的硅，而通常只有0.8%。此外，它還含有少量的鐵（0.118%）和銅（0.003%）。

華中科技大學(xué)武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出4激光器的大型SLM金屬打印設(shè)備
2016年5月，華中科技大學(xué)武漢光電國家實(shí)驗(yàn)室教授曾曉雁領(lǐng)導(dǎo)的激光先進(jìn)制造研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)的大型SLM金屬打印裝備深度融合了信息技術(shù)和制造技術(shù)等特征，由4臺500W光纖激光器、4臺振鏡分區(qū)同時(shí)掃描成形。

惠普多射流熔融3D打印機(jī)正式上市
2016年5月，惠普公司的3D打印解決方案正式推出市場。首次推出市場的3D打印機(jī)包括兩種型號，分別是HP Jet Fusion 3D 3200和HP Jet Fusion 3D 4200。其中4200被設(shè)置為具備更高的制造能力水平，可以滿足從原型到短期制造等各方面的需求。其中，HP Jet Fusion 3D 3200的起價(jià)為13萬美元，如果用戶需要選配后處理系統(tǒng)等其他工具，售價(jià)約為15.5萬美元。HP Jet Fusion 3D 4200的市場零售價(jià)則要超過20萬美元，價(jià)格根據(jù)配置不同而有所不同。

國防承包商英國BAE系統(tǒng)宣布開發(fā)一款基于化學(xué)反應(yīng)的Chemputer打印機(jī)
2016年7月，BAE宣布他們正在研究一種化學(xué)3D打印機(jī)被稱為chemputer，能生長高度先進(jìn)的和定制的無人駕駛飛機(jī)。在添加劑和養(yǎng)分的作用下，這些化學(xué)成分會發(fā)生反應(yīng)從而“生長”成任何需要的功能性形狀。

華中科大研發(fā)成功金屬絲為原料的3D打印
2016年7月22日華中科技大學(xué)通報(bào)，由該校數(shù)字裝備與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張海鷗教授主導(dǎo)研發(fā)的金屬3D打印新技術(shù)“智能微鑄鍛”，近日成功3D打印出具有鍛件性能的高端金屬零件。

號稱世界唯一的無需后處理的工業(yè)級桌面型3D打印機(jī)誕生
2016年7月21日，RIZE要做的就是消除那些無謂的浪費(fèi)，開啟為設(shè)計(jì)師和工程師輕易獲取原型和最終產(chǎn)品的可能性。不僅如此，RIZE的打印速度更快，材料更強(qiáng)。

基于仿真的金屬增材制造預(yù)處理軟件Amphyon問世
2016年8月，德國的創(chuàng)業(yè)公司Additive Works開發(fā)了基于仿真的金屬增材制造預(yù)處理軟件-Amphyon，Amphyon的作用是幫助金屬增材制造商能夠預(yù)測和避免零件在3D打印過程中發(fā)生變形。Additive Works聲稱Amphyon可以消除許多與金屬3D打印相關(guān)的常見問題，包括裂紋、表面質(zhì)量差、密度不足等問題。

中國科學(xué)家在納米級3D打印技術(shù)制備微型透鏡領(lǐng)域獲得突破
2016年8月，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所仿生智能界面科學(xué)中心有機(jī)納米光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科研團(tuán)隊(duì)發(fā)表論文，開創(chuàng)性地利用納米級的3D打印技術(shù)--超衍射多光子直寫加工技術(shù)制備了聚合物三維Luneburg透鏡器件，其大小僅相當(dāng)于人類頭發(fā)直徑的1/2，第一次將真三維的Luneburg透鏡的工作波段從微波推廣至光波段，使對三維Luneburg透鏡的研究從宏觀的微波領(lǐng)域轉(zhuǎn)向光學(xué)領(lǐng)域邁進(jìn)了堅(jiān)實(shí)的一步。該研究成果將進(jìn)一步促進(jìn)微小光學(xué)和變換光學(xué)的發(fā)展，并打開了納米級3D打印技術(shù)在微納米器件領(lǐng)域中的全新應(yīng)用。

Fraunhofer通過3DP技術(shù)制造硬質(zhì)合金模具
2016年9月，德國弗朗霍夫（Fraunhofer）研究所的研究人員已經(jīng)成功地使用3DP粘合劑噴射三維打印技術(shù)生產(chǎn)硬質(zhì)合金模具。通過3DP打印硬質(zhì)合金粉末，研究所能夠輕松創(chuàng)建復(fù)雜的設(shè)計(jì)。

中國首家基于云的中小學(xué)在線建模軟件GeekCAD正式商業(yè)化
開發(fā)兩年，又經(jīng)過近一年創(chuàng)客們的不斷使用與反饋，GeekCAD(geekcad.com)于2016年9月8日正式商業(yè)化。無需安裝軟件，GeekCAD在線建模平臺只需要三步（繪制平面圖案，將平面生成三維，以及精細(xì)調(diào)整）就可以完成建模，除了在線社區(qū)，GeekCAD操作界面包括中文和英文界面。

Stratasys新目標(biāo)指向大尺寸以及碳纖維打印
2016年9月，Stratasys發(fā)布了其要達(dá)到更大尺寸3D打印的目標(biāo)及實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的兩個(gè)主要途徑.一種是將3D打印熔融擠出頭通過機(jī)器人來完成運(yùn)動路徑，第二種Stratasys將其稱為“infintely build”。

鈑金加工設(shè)備廠商Adira推出世界首臺金屬3D打印和激光切割復(fù)合機(jī)床
2016年11月，針對直接能量沉積3D打印功能，Adira開發(fā)了激光直接加工工藝，通過在不同功能的加工頭之間進(jìn)行切換，用戶既可以選擇對鈑金進(jìn)行激光切割，也可以選擇使用直接能量沉積3D打印技術(shù)進(jìn)行零件修復(fù)或打印。

浙工大研發(fā)超音速激光沉積3D打印技術(shù)
浙工大姚建華團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新的將3D打印與超音速冷噴涂技術(shù)相融合，提出了超音速激光沉積技術(shù)，該技術(shù)利用了超音速激光沉積技術(shù)和激光熔覆技術(shù)的各自優(yōu)勢，具有沉積效率高、溫度低、成本低、性能高等優(yōu)點(diǎn)。

玉柴鑄造集成式復(fù)合氣缸蓋砂芯組中的3D打印技術(shù)
廣西玉柴在鑄造集成式復(fù)合氣缸蓋的砂芯組方面進(jìn)行了積極的探索，成功鑄造出零件復(fù)雜程度高的集成式復(fù)合氣缸蓋。集成式復(fù)合氣缸蓋的復(fù)雜性包括進(jìn)排氣道、噴油器安裝孔、缸蓋上水套、缸蓋下水套、氣缸孔、缸孔水套和凸輪挺桿孔。3D打印在其中發(fā)揮的作用是組合砂型的缸蓋上水套砂型、缸蓋下水套砂型、進(jìn)氣道砂型和排氣道砂型是由3D打印出來的。

突破技術(shù)瓶頸，3D打印鎢材料
鉑力特經(jīng)過多次研究試驗(yàn)，研制出專門針對難熔金屬和高導(dǎo)熱高反射金屬的專用3D打印裝備BLT-S300T，有效地解決了以上問題，打印出了鎢合金零件，并且工藝參數(shù)穩(wěn)定，成形良好。該零件整體采用薄壁結(jié)構(gòu)，最小壁厚僅0.1mm。

南京航空航天大學(xué)3D打印鋁基納米復(fù)合材料
南京航空航天大學(xué)提供一種基于SLM成形的鋁基納米復(fù)合材料，用于激光增材技術(shù)領(lǐng)域，有效的解決鋁基納米復(fù)合材料在激光增材過程中工藝性能與力學(xué)性能不匹配、增強(qiáng)顆粒分布不均勻以及陶瓷相與基材相之間潤濕性較差的問題，使得所獲得的產(chǎn)品具備良好的界面結(jié)合以及優(yōu)異的力學(xué)性能。

3D打印一體成型核反應(yīng)堆壓力容器
2016年12月，中國核動力研究設(shè)計(jì)院與南方增材的研究成果3D打印反應(yīng)堆壓力容器試件已經(jīng)通過國家能源領(lǐng)域相關(guān)專家的技術(shù)鑒定。南方增材科技有限公司擁有自主研發(fā)的大型電熔3D打印設(shè)備，能打印直徑達(dá)5.6米，長度達(dá)9米，重達(dá)300噸的厚壁重型金屬構(gòu)件。

來源：全象有數(shù)