潛力股！3D打印給塑料行業(yè)帶來(lái)了無(wú)限商機(jī)

在3D打印中，打印材料的質(zhì)量對(duì)制品的外觀品質(zhì)起到主導(dǎo)性作用。3D打印無(wú)疑將會(huì)成為未來(lái)10年汽車(chē)、醫(yī)療、建筑等行業(yè)廣泛推廣的技術(shù)應(yīng)用，塑料作為重要的3D打印原材料，又將在未來(lái)10年中迎來(lái)哪些機(jī)遇與挑戰(zhàn)？

全球知名咨詢(xún)公司SmarTech公司近期頒布了《未來(lái)10年，塑料在3D打印市場(chǎng)的應(yīng)用預(yù)測(cè)》，評(píng)估了較新的塑料材料種類(lèi)，包括聚碳酸酯、聚苯乙烯、TPU、PET、PBA、聚乙烯醇、聚甲醛和可替代生物塑料、透明材料、柔性材料，以及納米增強(qiáng)塑料等。該報(bào)告指出塑料將成為3D打印公司的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

很多OEM公司正在尋找能在未來(lái)幾年帶來(lái)豐厚收入的塑料材料，甚至有3D打印公司開(kāi)始收購(gòu)材料研發(fā)公司。與此同時(shí)，主要的材料公司也開(kāi)始將3D打印作為一個(gè)盈利的利基市場(chǎng)，搶占商機(jī)。


ABS和PLA——綠色應(yīng)用勢(shì)在必行
30年以來(lái)，大部分公司主要采用ABS作為產(chǎn)品原型的制作，這就鞏固了ABS作為第一3D打印媒介材料的地位�？捎糜�3D打印的ABS材料種類(lèi)繁多，是其他塑料材料無(wú)可比擬的。

市場(chǎng)可提供不同類(lèi)型的高質(zhì)量ABS產(chǎn)品，它們的顏色、透明度、防火和耐化學(xué)腐蝕性甚至能與其他傳統(tǒng)加工的材料相媲美。但是由于缺乏規(guī)范化的單絲纖維，ABS單絲纖維的市場(chǎng)也比較分散，使得材料供應(yīng)商無(wú)法追求更大的產(chǎn)能。

在過(guò)去的幾年里，業(yè)內(nèi)人士已開(kāi)始將1.75毫米的單絲纖維直徑作為標(biāo)準(zhǔn)加工直徑。

ABS盡管能帶來(lái)眾多好處，它也將面臨種種挑戰(zhàn)。在過(guò)去10年中，由于ABS材料物理特性的局限，它為個(gè)人3D打印也帶來(lái)了一些限制。雖然ABS是3D打印材料市場(chǎng)最常見(jiàn)的材料，但它不會(huì)帶來(lái)像尼龍或樹(shù)脂那樣能帶來(lái)龐大的市場(chǎng)收入。

PLA正作為一種代替ABS的綠色產(chǎn)品，逐漸應(yīng)用在3D打印中。隨著塑料對(duì)傳統(tǒng)制造工藝的綠色訴求不斷增加，PLA也逐漸成為生產(chǎn)應(yīng)用中使用量最多的材料。PLA部分材質(zhì)構(gòu)成是來(lái)自從玉米淀粉、黃豆、木薯根、甘蔗、馬鈴薯、小麥和許多其他植物中提取的可再生乳糖。

部分PLA的混合物，比如像PLA4043D已經(jīng)改造成為更加環(huán)保的材質(zhì)。現(xiàn)在許多材料供應(yīng)商為3D打印提供PLA單絲纖維，有些甚至是獨(dú)家供應(yīng)。


尼龍——新材料和新供應(yīng)商，潛力無(wú)限
雖然3D打印材料市場(chǎng)的最常見(jiàn)的部分是ABS和PLA，實(shí)際上是尼龍才是應(yīng)用規(guī)模最大的材料，預(yù)計(jì)到2019年，尼龍將占據(jù)3D打印材料市場(chǎng)30%的市場(chǎng)份額。

尼龍材料正在往功能原型和終端制造應(yīng)用的方向進(jìn)行改進(jìn)。尼龍可用于高溫?cái)D出工藝，但在激光燒結(jié)工藝中也能呈現(xiàn)熔融特性。在全球范圍內(nèi)，尼龍6主要應(yīng)用于傳統(tǒng)加工工藝，包括注塑成型。尼龍12則常用于激光燒結(jié)增材制作工藝。

由于人們能夠更好地控制3D打印的尼龍部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)纖維序列的變化，從而提高部件的同性性能，能夠在壓力條件下，向物體輸出變形編程。因此，尼龍?jiān)?D打印的材料市場(chǎng)中將繼續(xù)保持其優(yōu)勢(shì)。

盡管如此，增材制造的尼龍粉供應(yīng)商數(shù)量仍然有限。目前只有極少數(shù)廠家為3D打印生產(chǎn)的尼龍粉末。主要的供應(yīng)商是：贏創(chuàng)、阿科瑪、Arzuano、ExcelTec和羅地亞。也有一些中國(guó)企業(yè)生產(chǎn)激光燒結(jié)工藝的尼龍粉末。  


光敏樹(shù)脂——始于原型制作，后勁十足
30年來(lái)，樹(shù)脂被選擇性地固化，以形成物體結(jié)構(gòu)。自從這項(xiàng)技術(shù)在30年前首次亮相以來(lái)，3D打印樹(shù)脂已為原型工程師帶來(lái)一個(gè)小型但利潤(rùn)豐厚的用戶(hù)群。未來(lái)十年，樹(shù)脂仍有巨大商機(jī)，通過(guò)SLA設(shè)備的大規(guī)模安裝使用，更多的功能樹(shù)脂材料和終端應(yīng)用將出現(xiàn)在牙科行業(yè)。

未來(lái)這十年，預(yù)計(jì)樹(shù)脂的市場(chǎng)需求與3D打印尼龍的需求一樣大。

然而，樹(shù)脂最大型的應(yīng)用將主要是原型設(shè)計(jì)。

SLA設(shè)備能產(chǎn)生高度精確的三維原型，可以執(zhí)行形狀擬合測(cè)試。這些原型有墊圈、齒輪和鉸鏈，將對(duì)汽車(chē)、醫(yī)療、重型機(jī)械、航空航天工業(yè)中的部件制造產(chǎn)生重要的影響。SL設(shè)備也開(kāi)始在建筑和電子等設(shè)計(jì)導(dǎo)向型行業(yè)產(chǎn)生較大影響。

預(yù)計(jì)未來(lái)5-7年樹(shù)脂材質(zhì)的不斷完善，將讓工程師能生產(chǎn)出更強(qiáng)大的功能原型部件。

這些功能原型部件會(huì)直接使用在高性能汽車(chē)行業(yè)及航天航空行業(yè)。光敏樹(shù)脂也將在口腔醫(yī)療行業(yè)有特殊應(yīng)用。

3D打印行業(yè)的光敏樹(shù)脂供應(yīng)鏈相當(dāng)完善的。由于這些樹(shù)脂悠久的歷史，大量專(zhuān)業(yè)且高效率的化學(xué)供應(yīng)商將更愿意為3D打印樹(shù)脂材料制造服務(wù)。


未來(lái)十年展望
三類(lèi)塑料ABS、PLA和尼龍將在未來(lái)10年繼續(xù)占據(jù)3D打印材料市場(chǎng)的最大份額。預(yù)計(jì)到2019年，這些材料的市場(chǎng)需求量將達(dá)到1.3萬(wàn)噸。

ABS和PLA繼續(xù)滿(mǎn)足3D打印的業(yè)務(wù)愛(ài)好者的需求，將為個(gè)人3D打印市場(chǎng)帶來(lái)強(qiáng)大商機(jī)。

更多的耐用聚合物如TPU、聚碳酸酯和尼龍業(yè)將在未來(lái)十年贏得更多的市場(chǎng)份額。新材料在3D打印中的應(yīng)用，能夠幫助專(zhuān)業(yè)人士實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品不同性能，提供重量更輕、性能更好的零部件料，減少次級(jí)安裝程序，甚至讓客戶(hù)定制的醫(yī)療植入體和牙科解決方案成為可能，這將為相關(guān)的細(xì)分市場(chǎng)帶來(lái)更多價(jià)值。

但是目前，設(shè)備制造商控制著3D打印材料的供應(yīng)鏈，這減少了大材料公司的競(jìng)爭(zhēng)機(jī)會(huì)。

文章來(lái)源：《3D打印世界》月刊