【全文】3D打印工業(yè)應用由來已久 成本下降個人普及快速進行

本內(nèi)容感謝深圳某市場調(diào)研公司職員 白云藍天 的投遞

莫尼塔公司行業(yè)組 馬冬凡 黃沖 2012年11月
•3D打印工業(yè)應用不是新鮮事物：3D打�。�3D Printing）又被叫做添加制造（Additive Manufacturing），廣義來講即為快速成型技術�？焖俪尚图夹g是與傳統(tǒng)的加工方式不同，通過分層制造，逐層疊加的方式生產(chǎn)最終產(chǎn)品�？焖俪尚图夹g的特點是不需要模具，可以一次加工完成�？焖俪尚图夹g另外一個特點是可以加工非常復雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。
•3D打印個人應用是重要看點：隨著3D打印機開源代碼的硬件的推出，制造3D打印機的技術門檻和成本大幅下降，廉價的個人版3D打印機大量涌入。而國際3D打印機生產(chǎn)商也逐漸開始重視個人用戶3D打印機的需求，并推出了低成本3D打印機產(chǎn)品。美國個人3D打印機銷售數(shù)量正以每年200%至300%的速度增長。
•看好個人打印機普及，打印機生產(chǎn)、 3D掃描、醫(yī)療應用前景明朗：3D打印制造包括3個環(huán)節(jié)：前端數(shù)據(jù)獲取(3D掃描和建模)，中端數(shù)據(jù)加工處理(計算機輔助設計)，后端產(chǎn)品加工(3D打印)。從國外經(jīng)驗來看，3D打印機生產(chǎn)商，3D掃描產(chǎn)品，醫(yī)療服務領域應用都已經(jīng)取得了較好的發(fā)展機會。

3d打印行業(yè)導航，收錄全國內(nèi)的3d打印機廠商http://www.dddyin.com/thread-661-1-1.html

                                       3D 打印工業(yè)應用：優(yōu)勢明顯但并非新鮮事物

•3D打�。�3D Printing）又被叫做添加制造（Additive Manufacturing），廣義來講即為快速成型技術。快速成型技術是與傳統(tǒng)的加工方式不同，通過分層制造，逐層疊加的方式生產(chǎn)最終產(chǎn)品�？焖俪尚图夹g的特點是不需要模具，可以一次加工完成�？焖俪尚图夹g另外一個特點是可以加工非常復雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。
•然而，快速成型技術/添加制造技術/3D打印技術由來已久，20世紀80年代至90年代，快速成型技術經(jīng)歷了快速發(fā)展。當前快速成型技術包括了光固化成型（SLA）、分層實體制造（LOM）、選域激光粉末燒結(jié)（SLS）、形狀沉積成型（SDM）等多種細分技術。在工業(yè)領域已經(jīng)具備比較成熟的應用。

•3D打印/快速成型技術在20實際90年代開始已經(jīng)開始快速發(fā)展，3D打印由于其復雜形狀的加工能力在工業(yè)領域得到了快速的發(fā)展和普及。
•3D打印在工業(yè)領域的障礙并沒有在近期得到根本性改變。加工材料限制、成本高昂，加工速度限制，成品物理性能等都成為3D打印作為批量工業(yè)生產(chǎn)設備的限制。

材料
熱塑性材料，不銹鋼，銅，鋁，銀等
成本
單個產(chǎn)品成本低，普通ABS塑料僅為0.15元/克。
加工速度
隨著加工速度的提升，10厘米邊長的立方體可以再3個小時左右加工完成。
復雜程度
3D打印可以完成結(jié)構(gòu)非常復雜的產(chǎn)品，包括內(nèi)腔，復雜曲面

•個人3D打印機剛剛起步，目前僅占3D打印機市場的5.2%。然而，精度較低的小型桌面3D打印機如雨后春筍般出現(xiàn)。在淘寶上搜索3D打印機就可以搜索到約10家專門銷售3D打印機的賣家，根據(jù)不完全統(tǒng)計，最近30天共銷售132臺。而全國一年商業(yè)級3D打印機共銷售約400-500臺。
•早期3D打印能夠生產(chǎn)的材質(zhì)非常單一，主要為ABS材料，2009年尼龍成為可選材料之一。2010年不銹鋼成為3D打印成型材料之一，目前可選材料已經(jīng)達到幾十種，其中貴金屬例如銀也作為可以選擇的材料。
淘寶上3D打印機銷售

•3D打印機開源系統(tǒng)的出現(xiàn)使個人3D打印機的成本大幅度下降，自行設計改裝3D打印機成為可能。
•Arduino是源自意大利的一個開放源代碼的硬件項目，該平臺包括一片具備簡單I/O功效的電路板以及一套程序開發(fā)環(huán)境。Arduino可以用來開發(fā)可獨立運作、并具互動性的電子用品，或者也可以開發(fā)出與PC相連的周邊裝置，同時能在運作時與PC上的軟件進行溝通。

•在個人電腦的普及浪潮中，有一批典型公司在其中扮演著領導者和推動者的角色，如制造微處理器的Intel，開發(fā)操作系統(tǒng)的微軟，計算機制造巨頭IBM以及伴隨著浪潮出生成長的蘋果等。他們在這段時間的發(fā)展歷史實際上就是個人電腦普及的歷史

1971年英特爾公司生產(chǎn)出它的第一個微處理器4004。
1974年英特爾公司生產(chǎn)出8080型微型集成電路芯片，隨之出現(xiàn)了以該芯片為CPU的"Altair"電腦。它成為業(yè)余愛好者用一套價值400美元的工具成功制造個人電腦的標志。
1975年，比爾·蓋茨和保羅·艾倫建立微軟公司，并開發(fā)出Altair計算機使用的BASIC語言。
1976年蘋果公司成立。
1977年4月，首屆西海岸電腦展覽會上，蘋果在這次展會上就接到了300份訂單。在這一年，蘋果最終銷售了2500臺APPLE II機器。
1981年IBM推出在Intel 8088 信息處理器上運行的個人電腦。并在MS-DOS上運行。
1983年11月，蘋果公司的喬布斯在Comdex大展上首次展示了令人激動不已的Macintosh計算機，從此，多媒體技術廣泛應用的春天即將來臨。
1985年Intel386型芯片可進行多任務處理。微軟首次發(fā)布Windows操作系統(tǒng)。

•普及階段一：專業(yè)人員/Geek。在普及初期，大眾對于產(chǎn)品了解較少，產(chǎn)品推廣的動力主要來源于產(chǎn)品制造商對于未來前景的預期，技術也較為粗糙。產(chǎn)品的使用者多為專業(yè)人員。
•普及階段二：部分先鋒領域應用。隨著產(chǎn)品的特性越來越多的被消費者所了解，產(chǎn)品的銷路開始被打開。這時將會有新的競爭者加入，在競爭中技術的進步速度進一步加快。同時隨著產(chǎn)品市場的擴大，產(chǎn)品上下游產(chǎn)業(yè)也將受到帶動。如個人電腦發(fā)展中，個人電腦成長對微處理器的帶動，以及后期衍生出來的多媒體技術。
•普及階段三：大規(guī)模推廣。消費群體的爆發(fā)式增長是普及期的典型特征。接受產(chǎn)品的人數(shù)如病毒擴散般呈現(xiàn)指數(shù)增長勢頭。正是由于這一點，研發(fā)銷售個人電腦的公司，如蘋果和IBM等，才能實現(xiàn)業(yè)績的飛速增長。

•Shapeways 網(wǎng)站上活躍著6000家商品設計服務商，2010年至2012年6月份，一共生產(chǎn)超過100萬件商品。公司在荷蘭、紐約都設立有制造中心提供定制化設計。
•節(jié)約物流，產(chǎn)品傳輸速度跟上信息傳輸速度

•個人3D打印機剛剛起步，從銷售額估計，目前僅占3D打印機市場的5.2%。然而，個人3D打印機在最近兩年均實現(xiàn)了200%以上的銷售量增長。相比之下，工業(yè)3D打印機在過去10年穩(wěn)定以30%的速度成長。
•3D 打印在應用環(huán)節(jié)主要涉及4個環(huán)節(jié)，即數(shù)據(jù)獲取，數(shù)據(jù)處理及加工、3D制造和后期應用。

•3D 掃描儀是3D制造過程中的前端設備。在模型建立的過程中，對于復雜的模型原型，通過3D掃描儀可以達到快速高精度的建模過程。
•國內(nèi)目前3D掃描儀以進口為主，價格非常昂貴，主要應用在文物掃描建模，醫(yī)學成像，虛擬現(xiàn)實技術等領域。
•隨著個人3D打印機的推廣，3D數(shù)字模型建立是必不可少的環(huán)節(jié)，而3D掃描儀可以便捷的完成這項工作并不需要專業(yè)的3D建模知識技術。