(行业报告)D打印行业研
究报告
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“3DPrinters”,3D打印这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,其实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RapidPrototypingManufacturing,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、夹具和机床就可以打造出任意形状,根据零件或物体
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,可以自动、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、精密伺服驱动
技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。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。但是,其基本原理都是一样的,
那就是"分层制造,逐层叠加",这种工艺可以形象地叫做"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打印机可以根据零件的形状,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;整个制造过程可以比
喻为一个"积分"的过程。当然,整个过程是在电脑的控制下,由 3D打印机系统
自动完成的。
二、3D打印的发展历程
1984年,CharlesHull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 3DSystems
公司(NYSE:DDD),同年发布了【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 VidarSystems;
1988年,ScottCrump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 和 等在美国
申请了三维印刷技术的专利,之后 和 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】这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打印这个概念;
2005年,市场上首个高清晰彩色 3D打印机 SpectrumZ510由 ZCorp公司研制
成功。
2008年,开源 3D打印项目【RepRap】发布“Darwin”,3D打印机制造进入
新纪元;同年,Objet推出 Connex500,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,发布了全球第一款 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%,有着很大的提升空间。3D打印技术在美国已经产业化,目前全球有两
家 3D打印机制造巨头,分别 Stratasys和 3DSystems,均在美国纳斯达克上市,
2011年营业收入分别为 亿美元和 亿美元。目前国外 3D打印机制造商主
要有:商用3D打印机主要制造商包括Stratasys,ObjetGeometries,ZCorporation,
3DSystems等。家用 3D打印机主要制造商有 Reprap,MakerbotIndustries,
Ultimaker,Botmill,Fab@Home等。
三、3D打印为什么近两年突然热起来
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”计划。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,
发展如火如荼。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,开始憧憬着未来革命性的技术将对这个世
界带来的影响。
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, 3DSystems、 Stratasys、 ZCorporation公司分别推出 Actua2100、
Genisys、Z402产品,第一次使用了“3D打印机”的称谓。2005年,ZCroporation
发布 SpectrumZ510,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 AdrianBowyer发起开源 3D打印机项目 RepRap,其目标是制造出“自我
复制机”,通过 3D打印机本身,能够制造出另一台 3D打印机。2008年,第一版
RepRap发布,代号“Darwin”,能够打印自身 50%的元件,体积仅一个箱子大小。
1)、国外知名 3D打印企业及机构产品介绍
德国 EOS公司的金属粉末烧结机-EOS
EOSINTM270金属激光烧结系统,该设备采用 EOS公司研发的 DMLS技术
(DirectMetalLaser-Sintering)进行金属件制作。EOSINTM270激光烧结系统采
用的是 Yb-fibre激光发射器,具有高效能、长寿命等特点。精准的光学系统能
够保证模型的表面光滑度和准确度。氮气发生装置以及空压系统则使设备的使用
更加安全。技术参数:最大成型尺寸 250mm×250mm×215mm;建造速度 2-30mm3/秒;
层厚 20-100微米;激光发射器类型 Yb-fibre激光发射器 200W;光学系统
F-theta-lens;扫描速度最高速度为 7m/秒;支撑结构无;电源 220V,32A或
380V,16A;最大功率 5500W;氮发生装置标准;压缩空气支持 7bar,20m3/小时;
产品尺寸 2000mm×1050mm×1940mm;建议安装空间 3500mm×3600mm×2500mm;重量
1130kg; 数 据 处 理 PCWindows操 作 系 统 ; 软 件
(Materialise);CAD接口 STL或其他可转换的格式;网络以太网;产品认证
CE,NFPA;可使用材料不锈钢材料钴铬钼合金 MP1钴铬钼合金 SP1马氏体钢钛合
金纯钛超级合金 IN718铝合金。
美国 3DSYSTEMS公司
这款 sPro250SLM商用型金属 3D打印机为目前比较先进的制造系统,能够提
供长达为 320毫米(英寸)的高工艺金属零件,具有出色的表面光洁度、精
细的功能性细节与严格的公差。可以选择广泛范围的金属合金使用,包括铝和钛。
sPro250SLM商用型金属 3D打印机的应用领域包括产品质量原型的功能测试,具
有有机或高度复杂的几何形状。快速小批量制造金属部件的其他应用范例包括:
定制医疗植入物、轻量级航空航天和赛车部件、高效散热片、带有随形冷却管道
的注塑模具镶件,以及牙帽、牙冠和牙桥。SLM工艺使用高功率激光逐层熔化直
接来自 CAD数据的金属细粉末,以创建功能性金属部件。每一层操作完后重新喷
粉机系统将堆积厚度范围从 20到 100微米的一个新粉末层。SLM系统采用市售的
气体雾化金属粉末产生完全致密的金属零件,包括不锈钢、钛、钴铬合金及工具
钢的材料。这些系统在设计伊始均考虑到工具库或工人的需求,带有一个简单的
触摸屏用户界面,便于管理粉末处理系统,结构坚固。只需选择满足客户特定应
用需求的一种围护结构与材料。
3D打印技术在美国已经产业化,目前有两家 3D打印机制造巨头,分别是
Stratasys(开发制订行业标准技术之一 FDM)和 3DSystems(3D打印技术的创始
者),均在美国纳斯达克上市,2011年营业收入分别为 亿美元和 亿美元。
2011年 3D打印市场规模 亿美元。不过,这一数字仅占全球制造市场的
%。
以色列 objet公司
Objet是快速成型和快速制造的光固化技术先锋,开发者,生产商及高精度,
高分辨率三维打印方案的全球市场推广者。Objet系统都是基于经过市场证明的
自身专利技术的光敏树脂喷射技术,使得极为复杂的三维部件都可以以高品质,
高精度和高速度打印出来。Polyjet的打印头类似于行式打印机,沿着 X轴前后
滑动,在成型室里铺上一层超薄的光敏树脂。每铺完一层后,喷头架边上的紫外
光球立即发射紫外光,快速固化和硬化每层光敏树脂。这一步骤减少了使用其他
技术所需的后处理过程。每打印完一层,机器内部的成型底盘就会极为精确地下
沉,而喷头继续一层一层地工作,直到原型件完成。精密的工具软件保证了所有
的喷头能协调运作,能同步地往底盘上喷射等量的材料。这就产生了特别平坦和
光滑的表面。成型时使用了两种不同的光敏树脂材料:一种是用来成型实体部件
的成型材料,另一种类胶体的用来支撑部件的支撑材料。支撑结构的骨架先提前
预排好程序用来配合复杂的成型件(如空腔,悬垂,底切,薄壁的截面)。成型
完成后,只用一个水喷头就可以轻易地移除支撑材料,留下光滑的表面。
南非科工研究理事会国家激光中心
该中心研究人员在激光添加制造技术(AdditiveManufacturing),一种最新
的快速成型制造技术上取得突破。该项技术的概念试验论证显示,其生产速度是
现有的可商业化的选择性激光烧结技术的 倍。目前,利用该技术可以生产不
超过 500毫米的小尺寸部件,而当日揭牌的 Aeroswift项目将致力于制造
的大尺寸部件。这将有助于南非航空制造公司 Aerosud在三年内跻身世界航空结
构件制造的先进行列。南非科工研究理事会与 Aerosud公司共同承担了南非科技
部资助的 Aeroswift项目,旨在开发制造速度快批量大的激光添加快速成型技术,
为全球航天业制造金属钛部件。Aeroswift项目的关键是 5千瓦 IPG单光纤激光
二极管发生器,它是激光添加制造技术的核心。国家激光中心希望在 2012年底、
2013年初完成该项技术设备的安装与测试工作,之后将其拆分,运至 Centurion
的航天谷,在那里重新组装并投入生产。南非 Aerosud公司总经理在谈到其发展
目标时表示,2013年该技术将在试验厂投入使用,然后再用一至两年时间进行实
际开发并获得生产资质,2015年实现与全球航空公司合作,为其提供小批量、高
附加值、复杂的钛金属部件。
2)、国外 3D打印案例
2010年 3月,一位名为恩里科•迪尼(EnricoDini)的发明家设计出了一种
神奇的 3D打印机,它甚至可以“打印”出一幢完整的建筑。据恩里科•迪尼介
绍,这种打印机的原料主要是沙子。当打印机开始工作时,它的上千个喷嘴中会
同时喷出沙子和一种镁基胶。这种特制的胶水会将沙子粘成像岩石一样坚固的固
体,并形成特定的形状,然后只需要按照预先设定的形状一层层喷上这种材料,
最终就可以“打印”一个完整的雕塑或者教堂建筑。
美国南加州大学 BehrokhKhoshnevis教授预计,截至 2050年,使用石灰、
水泥为耗材的“3D打印房子”将实现,20小时内就能打印出一套房子,住 5~10
年都没有问题。
意大利设计师 MarcoGiubelli使用三维打印机,帮助客户打印出了一个 90
米长大坝的 3D模型,展示大坝建成后的样子。
2011年,世界上首款应用 3D打印技术的汽车“Urbee”在经过 15年的艰苦
研制后在加拿大亮相,这辆名为“Urbee”的汽车包括玻璃嵌板在内的所有外部
组件都是通过大型 3D打印设备生产。
2012年 8月,世界上第一辆 3D打印赛车“阿里翁”,在德国霍根海姆赛道完成测
试,最高时速达 141公里。从设计到打印,“阿里翁”车身的出炉仅用时 3周,
所使用的 3D打印机,能打印最大尺寸达到 210×68×80厘米的零部件。
威斯康星州工程师、业余枪械师迈克尔•格斯林克(MichaelGuslick)日前使
用 Stratasys3D打印机以及从网络上下载的设计图,成功打印出了 AR-15步枪的
下机匣,并把它变成了一支枪。迈克尔不是使用打印机来打印整只枪,步枪的其
他部分,则是利用标准部件组装而成。迈克尔提供了一个早期步枪模型的图片,
展示了一个打印的热塑下机匣,以及购买的金属上枪匣、枪管、枪柄和弹盒等。
当然,迈克尔也没有制作弹药。但随着低端打印机可以打印金属和陶瓷材料,可
能有一天,人们可以打印出一把完整的枪。一款枪械的设计蓝图,发布在网络上
供人任意下载,你使用家庭自备的机器就可以把枪的所有零件制造出来——这
是 2012年 8月在网络上发起的“维基武器”项目,发起者希望把制枪变成一种
家庭作坊式的工作,而这一切都赖以一项名为“3D打印”的技术。
首款“3D打印小飞机”SULSA已于 2011年在英国成功试飞。据悉,这架由
英国南安普敦大学工程师制造的世界上第一架“3D打印”小型无人驾驶飞机,包
括 2米长的机翼、整体控制面和舱门均是打印而成,可以在几分钟内不使用任何
工具就组装完毕。
美国《福布斯》杂志报道称,空客公司的机舱设计师近日宣称将从打印飞机
的小部件开始,最终在 2050年左右用 3D打印机打印出整架飞机。今年年底 A380
客舱将首次使用 3D打印机生产的行李架;预计 2050年左右,空客将利用 3D打
印机造出整架飞机的所有零件。据称,其打印机的体型可与飞机库大小比肩,打
印技术制造的飞机重量将比传统型减轻 65%。几乎在同时,波音公司也宣告未来
有能力利用 3D打印技术,不使用任何金属即可打造一块完整的飞机机翼。
医疗行业也已利用 3D打印机进行手术用骨骼部件的打印。据英国广播公司
(BBC)网站 2012年 2月 6日报道,2011年 6月,荷兰一位颚骨感染的 83岁老
人成功安装 3D打印机使用 MRI数据打印的定制下巴植入物。比利时哈塞尔特大
学宣布,比利时和荷兰的科学家利用三维(3D)打印技术制成了首个完整的钛基
下颚,并成功将其移植给了一位 83岁的老妇,这表明精准的 3D打印技术可用于
人体骨骼和器官的移植。科研人员通过核磁共振成像(MRI)获取了病患下颚的
准确形状,并利用激光烧结 3D打印机融化钛微粒,使其一层层融合,直至重塑
出病患下颚的模型,却无需使用任何黏合剂。这种名为“附加生产”的技术利用
高精度激光束,连续熔化很薄的钛金属粉末来制造器官。每层钛粉末都与上一层
的截面黏合。1毫米厚度需要熔化 33层钛金属粉末,而制造整个下颚则需要熔化
数千层钛粉末。其外面也覆盖了与生物相容的陶瓷层,以便它附着于患者的面部。
与传统的制造方法相比,3D打印技术使用的材料更少,生产时间也更短。此前最
大规模的 3D打印移植是 2008年于芬兰实施的半个上颌骨移植,科学家通过将 3D
打印的钛微粒融入干细胞中,并植入病患的腹部才培养出了与生物兼容的组织。
比利时 3D打印公司 Layerwise的总经理彼得・莫瑟里斯也表示,这仅仅是个开
始,“附加生产”技术可使 LayerWise生产出更复杂的、符合病人需求的器官或
移植物,在未来应用于更广范围的移植手术,而不仅限于人类骨骼结构的移植。
德国夫琅禾费界面工程与生物工程研究所研究人员说,他们正在开发用立体
打印机打印血管的新技术。利用 3D打印和多光子聚合技术成功“打印”出了人
造血管。
3D打印版的假肢已帮助 3万名病人正常行走,1000万人正使用 3D打印技术
扫描患者耳朵轮廓后量身定做的助听器,牙医业扫描病患的每颗牙齿并使用 3D
打印机制造透明的隐性矫治牙箍。
实际应用中,3D打印机的耗材还并不是很丰富,但应用骨粉、细胞介质和生
物墨水作为耗材的 3D打印技术也已被研发出来,然而距离大规模的生产还有待
时日。但这些耗材竟然可以“打印”出人体的骨骼、器官甚至是鲜肉,真真让人
惊叹。“骨骼打印机”产生的人造骨骼,除了精确仿真破损的骨骼区块,植入人
体以后还能帮助受损的骨骼修补愈合,甚至能促使血管再生,作用类似桥梁。
3D打印做成的鲜肉特别有弹性,而且烹饪后肉质松散有嚼头,丝毫不逊于真正的
肉,就连肉里的微细血管都能打印出来。人们吃到“3D肉”的日子不会太远,因
为美国泰尔基金会近日已投资成立了“鲜肉 3D打印技术公司”,希望能够为大众
提供安全放心的猪肉产品。今年 7月,英国《每日邮报》报道称,美国宾夕法尼
亚大学宣布用改进的 3D打印技术打印出了鲜肉,这种利用糖、蛋白质、脂肪、
肌肉细胞等原材料打印出的肉具有和真正的肉类相似的口感和纹理,就连肉里的
微细血管都能打印出来。
英国研究人员也研制出一种能打印塑料或金属材质物体的立体打印机。这种打印
机可以安装在商店里,让顾客打印自己设计的首饰甚至衣服和鞋子。
法国学生卢克•富萨罗日前设计了一款高科技跑鞋。这款名为“为冠军设计”
的跑鞋通过“附加制造技术”打造而成,材料主要是尼龙聚酰胺,重量只有 96
克,堪称全世界最轻的跑鞋。附加制造技术又称“3D立体打印技术”或者“激光
快速成型技术”。
荷兰时尚设计师 IrisvanHerpen发布了他用 3D打印机制作的锦纶立体服装。
美国康奈尔大学研究人员研制出一种食物打印机,使用奶酪、巧克力、蛋糕
糊等特殊“墨水”。可以制作出饼干、苹果派等多种食物。
德国小提琴制作公司用 3D打印技术制作出了一把斯特拉迪瓦里小提琴的复
制品。
纽约一家利用 3D技术生产消费品的公司 Quirky拥有 20万的注册用户,他
们在线搜集用户的创意,产品设计图纸,用 3D打印机以最快的速度成型,设计
者常从一个创意就获得不少的收入,有的用户一年能赚几万美元。
美国加利福尼亚州的 LegacyEffect公司,利用 Objet3D打印机为电影特效
片段制造 3D模型和原型,为演员量身定制可以完全适合演员的脸、颈部和头部
的道具,在电影《侏罗纪公园》、《阿凡达》、《钢铁侠》以及《复仇者联盟》中都
有应用。
日本一家公司推出了面向个人的“Baby复原服务”,只需提供婴儿在母亲肚
子里的 X光照片,他们便可以复原成三维图像后,打印出一个肚子里的婴儿模型
作为纪念。
2、3D打印国内现状
中国从 1994年开始研究 3D打印,北京隆源公司于 1995年成功研发了一台 AFS
激光快速成型机,随后华中科技大学也研制出了 SLS快速成型机。
中国 3D打印技术产业联盟
由亚洲制造业协会联合华中科技大学、北京航空航天大学、清华大学等权威
科研机构和 3D行业领先企业共同发起的中国 3D打印技术产业联盟正式宣告成立:
2012年 10月 15日下午,由亚洲制造业协会组织召开的中国 3D打印技术研讨会
在北京国际饭店举行,与会专家学者和企业家分别就“3D打印技术的现状与前景
展望”、“3D打印技术与传统制造业结合”,“我国 3D打印技术与国际差距”,“3D
打印技术的技术障碍和应用”等议题展开深入研讨。在研讨会上,通过了《中国 3D
打印技术产业联盟章程》,选举产生了组织机构,北京航空航天大学材料学院王
华明教授被推举为首任理事长,华中科技大学史玉升教授被推举为第一副理事长,
亚洲制造业协会 CEO罗军,湖南华曙高科有限公司总裁许小曙,南京紫金立德电
子有限公司总裁连宁被推举为副理事长,清华大学颜永年教授被推举为首席顾问,
武汉滨湖机电科技公司、中航激光公司、无锡飞而康快速制造公司,杭州铭展网
络公司、昆山永年先进制造公司、以色列 objet公司被推举为创始会员。与会专
家一致认为,3D打印技术作为制造业领域的一次重大技术革命,已经广泛应用到
航空航天等军事领域和大型复杂构件的一次成型制造,是传统制造技术与新材料
的完美结合。当前,我国在 3D打印技术的核心领域已经与美国 3D公司,以色列
objet公司等国际巨头基本处于同一水平。但是,在材料和软件开发,装备等方
面,还有一定的差距。
据了解,国内快速成型系统的科研团队主要包括清华大学颜永年团队、华中
科技大学史玉升研究团队、西安交通大学卢秉恒团队,及北京航空航天大学王华
明团队等。
北京航空航天大学
北京航空航天大学材料学院王华明教授是国内激光成型技术的领军人物。王
华明教授:航空材料与结构研究部“首席科学家”,国内激光制造的学术带头人,
“北航团队”领头人,在钛合金结构激光快速成型工艺、成套工艺装备及工程化
的研究方面有十多年的研究经验。从媒体报道及学术文章看,王教授提出“激光
熔覆多元多相过渡金属硅化物高温耐磨耐蚀多功能涂层材料”研究新领域,研制
出迄今世界最大、拥有核心关键技术的飞机大型整体钛合金主承力结构件激光快
速成形工程化成套装备,制造出中国最大的大型整体钛合金飞机主承力结构件,
并通过装机评审。我国成为目前世界上唯一掌握飞机钛合金大型主承力结构件激
光快速成形技术并实现装机应用的国家。王教授论文主要集中在激光加工航空部
件领域,研究主要集中在工艺和材料上(目前研究方向为“定向生长柱晶钛合金
激光区域约束熔铸冶金材料制备与发动机叶片等复杂零件激光直接成型新技术”
等。但由于技术的相通性,其成果也可以应用于其它大型金属结构件)。在该领
域的研究领先全球,具备产业化基础。
北航与沈飞 601所研制出全世界最大的激光成型钛合金主承力结构件:在解
决激光成形过程中零件严重“变形开裂”和内部缺陷和内部组织”控制等长期制
约该技术发展的重大“瓶颈难题”上,除北京航空航天大学取得了可喜突破外,国
内外迄今一直未能取得实质性进展,致使目前大型金属构件激光快速成形技术研
究在国际上落入“低潮”,国际上大部分从事激光快速成形技术研究的单位大多
转向零件“激光修复”领域。
南风股份
2012年 8月 25日,南风股份公告决定投资“重型金属构件电熔精密成型技
术产业化项目”。据披露,这种技术广义的说法就是国际上流行的 3D打印技术,
以金属粉末、丝材为原料,通过高能束熔化沉积“直接生长”,从 CAD模型完成
高性能重大型金属构件成型。项目总投资为 亿元,内容包括重型金属构件电
熔精密成型技术的研发、工程化装备的研制以及产业化的实施,应用前景在核电、
火电、水电、冶金、化工、船舶等行业高端重型装备制造等领域。所需资金由控
股 51%的子公司南方风机研究所自筹。而南方风机研究所的二股东、持股 31%的
王华明可谓该 3D打印领域国内最权威的专家之一,王华明现任北京航空航天大
学材料科学与工程学院教授、博士生导师、“北京市大型关键金属构件激光直接
制造工程技术研究中心”主任、“大型整体金属构件激光直接制造教育部工程研
究中心”主任。
银邦股份
银邦股份亦是同样在借力的淘金者。2012年 8月 15日,银邦股份与无锡安迪利
捷贸易有限公司签订框架协议,合资成立飞而康快速制造科技有限责任公司,新
公司主营业务暂定为高密度、高精度粉末冶金零件、各类新材料与复杂部件的研
发、生产、销售。其中主营业务中有部分产品涉及激光快速成型技术,该技术是
金属 3D打印技术中的一种。将利用 3D打印技术之一的激光快速成型技术,生产
高密度、高精度粉末冶金零件以及医疗器械零部件等产品。资料显示,银邦股份
的合作伙伴无锡安迪利捷贸易有限公司的实际控制人为吴鑫华,现任英国伯明翰
大学多学科研究中心教授、先进材料设计和加工研究室主任以及英国材料协会院
士。
华中科技大学
1990年,华科王运赣教授在美国参观访问时接触到了刚问世不久的快速成型
机。最初,王运赣教授想从最早出现的基于光敏树脂原料的光固化立体成型技术
做起。然而,液态光敏树脂材料价格太高,华中科技大学的快速制造中心,转攻
以纸为原料的分层实体制造技术(LOM)。1991年,华中科技大学(当时的华中理工
大学)在时任校长、已故著名机械制造专家黄树槐的主持下,成立快速制造中心,
研发基于纸材料的快速成型设备。1994年,华中科技大学快速制造中心研制出国
内第一台基于薄材纸的 LOM样机,1995年参加北京机床博览会时引起轰动。LOM
技术制作冲模,其成本约比传统方法节约 1/2,生产周期也大大缩短。
目前,华中科技大学史玉升研究团队正力图通过武汉滨湖机电技术产业有限
公司使研究成果商业化,滨湖机电的股东中就有资本市场声名显赫的深圳创新投
资集团。在经过近 20年的研发,国内的 3D打印设备也在不断取得突破,华中科
技大学材料学院副院长史玉升教授的研究团队开发的 米×米的“立体打印
机”(基于粉末床的激光烧结快速制造装备),是目前世界上最大成形空间的快速
制造装备,远远超过国外同类装备水平,并因此获得 2011年国家技术发明二等
奖。
据了解,从 1991年开始,华中科技大学研究团队开始快速制造技术研发工
作,2002年开发出工作面为 0.5米×0.5米的装备,超过了当时代表国际最先
进水平的美国 3D系统公司;2005年研制出了工作面达 1米×1米的装备,远远超
过国外同类装备。随后,史玉升研究团队在“大工作面粉床预热温度场均匀控制
装置及方法”和“高强度大型激光烧结制件的粉末材料制备及成形工艺”等影响
大型复杂制件整体成形的关键技术方面取得了突破,研制成功工业级的 1.2米
×1.2 米快速制造装备,这是世界上最大成形空间的此类装备,超过德国 EOS公
司最大成形空间 0.73米×0.38米和美国 3D系统公司 0.55米×0.55米的同类
产品,使我国在快速制造领域达到世界领先水平。这项技术与装备的研发解决了
新产品开发周期长、成本高、市场响应慢、柔性化差等问题,尤其适合动力装备、
航空航天、汽车等高端产品上关键零部件的制造。如空心涡轮叶片、涡轮盘、发
动机排气管、发动机缸体和缸盖,企业一旦拥有此技术,其产品更新换代能力明
显改善,竞争力可以显著提高。史玉升教授研究团队的重要骨干黄智告诉记者,
广西玉柴机器股份有限公司运用该技术生产六缸发动机缸盖,一个星期内可以整
体成形出四气门六缸发动机缸盖砂芯。而采用传统的砂型铸造试制方法,仅工装
模具的设计制造周期通常需要 5个月左右。
据悉,已有 200多家国内外用户购买和使用这项技术及装备,为我国关键行
业核心产品的快速自主开发提供了有力手段。我国一些铸造企业应用该技术后,
将复杂铸件的交货期由传统的 3个月左右缩短到 10天左右,我国发动机制造商
将大型六缸柴油发动机的缸盖砂芯研制周期由传统方法的 5个月左右缩短至一周
左右。2010年该技术被欧洲空客公司(Airbus)等单位选中,联合承担了欧盟框
架七项目,用于辅助航空航天大型钛合金整体结构件的快速制造。
华中科技大学材料学院副院长、快速制造中心主任史玉升教授表示,开发大
成形空间的激光快速制造技术与装备是国际先进制造领域的一个竞争方向,也是
决定快速制造技术走向工业化应用的难点之一。这种基于粉末床的激光烧结“立
体打印”技术,获得了 2011年国家技术发明二等奖,米×米工作面的世
界最大“立体打印机”入选两院院士评选的 2011年中国十大科技进展。
快速制造中心引进机械、信息、光学、计算机、自动控制、力学、新型材料
等领域的人才,开展交叉学科研究。20年来,快速制造中心已从最早的不到 10
人,发展到 100多人,成为目前华中科技大学最大的研发团队之一,人员构成涉
及多个学科。近来,快速制造中心主攻生物制造的博士生张升十分忙碌。多家医
院希望与他展开合作,利用相关技术来制作牙齿。这不但可以降低传统造牙的成
本,还可以一对一地订制假牙齿。浙江某饰品公司的负责人也专程前往该中心,
希望能得到技术支持。
上海交大
上海交大(上海交通大学机械与动力工程学院)3D打印实验室,打印材料是
PSB塑料、液态光敏树脂,打印头骨模型。上海交通大学机械与动力工程学院、
数字医学教育部工程研究中心副主任王成焘教授、袁建兵。王成焘认为,自己在
骨科的研发已基本成熟,如今,他们计划开拓新的领域:组织、器官。国外的一
些科研团队、IT企业已成功实现了器官在计算机的三维重建、手术设计等。要 3D
打印组织、器官,软件的开发是基础工程。
天津大学
承担为宇航员量身打造“赋型缓冲减振坐垫”任务的天津大学快速成型中心。
首位女航天员与另外两位男航天员的座垫由天津大学快速成型中心承担研制。
西安交大
1992年,西安交大卢秉恒教授(国内 3D打印业的先驱人物之一)赴美做高
级访问学者,发现了快速成形技术在汽车制造业中的应用,回国后随即转向研究
这一领域,1994年成立先进制造技术研究所。1995年 9月 18日,卢秉恒教授(现
为中科院院士)的样机在国家科委论证会上获得很高的评价,并争取到“九五”
国家重点科技攻关项目 250万元的资助。1997年,卢秉恒团队卖出了国内第一台
光固化快速成型机。
湖南华曙高科技有限责任公司(许小曙)
一台国产选择性激光尼龙烧结设备在湖南长沙下线并首次出口美国,标志着
我国在这项尖端装备制造领域取得了重大技术突破。在湖南长沙高新技术产业开
发区湖南华曙高科技有限责任公司(下称华曙高科)的生产车间,中国工程院院
士、中国科学技术协会副主席黄伯云一行见证了选择性激光尼龙烧结设备的运行
情况,专家们对激光烧结作用下白色“PA”尼龙粉末逐渐凝结成工业零部件的过
程赞叹不已。据华曙高科的技术人员介绍,这种被俗称为“激光 3D打印机”的
装备只要通过电脑输入设计产品的 3D数据,就能运用激光添加层烧结技术,“打
印”出设计者想要得到的任何复杂形状的零部件。与模具制造等传统工艺相比,
“激光 3D打印机”制造的同类产品可实现重量减轻 65%、节约材料 90%。目前,
全世界只有极少数国家能制造这种设备。
2012年 10月 28日,科交会主场增量制造产业高端论坛暨激光烧结装备发布
会上,湖南华曙高科有限责任公司展示了其自主研发的国内首台高性能 3D激光
烧结机。会上,华曙高科与全球知名激光烧结粉末材料销售商美国 3D林克公司
就激光烧结材料应用开发项目签订合作协议,拟利用国产高分子材料母材及加工
设备条件,在粉末材料配方、粉末粒径优化方法、新型热处理工艺以及粉末材料
成型工艺等方面采取自主创新技术,开发高性能激光烧结粉末材料,并应用到国
内外各领域产品的激光烧结制造中。
结语
我国的 3D打印起步并不晚,像彦永年、王华明、王运赣、史玉升、卢秉恒
等教授都是早期就加入研究的先驱。总体而言,我国在核心技术有先进的一面,
但在产业化方面,发展还稍显滞后。
经过 20多年的发展,这个产业,美国、以色列、德国领跑全球,中国跟随
其后。在我国,北京、江苏、湖北、深圳、西安基础不错,处于国内前列。目前,
我国有 40多家 3D打印企业,如北京隆源、深圳普力得科技、武汉滨湖机电、长
沙华曙高科、南京紫金立德、宝岩自动化、西安铂力特等等。拿出产品的有近 10
家,其中,产量过百台的仅 4家,而拥有核心技术的,那就更少了。据深圳普力
得科技资深工程师张维忠先生介绍,我国的 3D打印产业,整体面临核心环节对
外依赖,耗材技术滞后等重大制约问题。硬件方面,自动化控制系统方面与国外
相比还有较大的差距,运行稳定性有待提高。软件方面,与国外亦有很大差距。
3D打印“打印”是表象,核心在软件。软件之于 3D打印机,好比大脑之于人。
缺了软件,设计师灵感再多,变不成模型,打不出实物。作为 3D打印支撑技术
的软件系统,现为美国、以色列几家大公司控制,国内近乎空白。市场方面,3D
打印需求九成在欧美,全球行业集中度极高,欧美两家龙头企业已占七成份额。
过度依赖外需,内需启动缓慢,使国产 3D打印产业生存现状不容乐观。从核心
技术、应用材料到市场渠道,我国 3D产业链与国外差距还很大。
总体来说,理想很丰满,现实很骨感。理论上讲,能够设计或想象出来的东
西,全部能打印出来。相信在未来,3D打印确实能改变几乎整个制造业。但现在,
3D打印技术及其产业还很不成熟,任然处于“拓荒阶段”,替代不了传统制造业。
深圳普力得科技有限公司总务部经理区宝明女士认为,目前 3D打印技术具有制
造物体周期需求短、适应单件个性化需求、在大型薄壁件、蜂窝状复杂结构部件、
钛合金等难加工、易热成形零件制造方面具有较大优势。但也只是对传统工艺的
补充,是“锦上添花”的技术。目前,3D打印技术存在着制造成本高,制造效率
低,制造精度尚不能令人满意,工艺与装备研发不充分,尚未进入大规模工业应
用等方面的问题。因此,不能把 3D打印万能化,更革不了传统制造业的命。什
么“打印飞机”、“打印汽车”,都不靠谱,只是打个模型。现今的 3D打印技术还
不能打印超过 1000个零部件的东西,打印材料昂贵而且有限,打印尺寸也受限
制,打印出的东西,在机械强度、电气属性等暂时都无法与传统制造业相抗衡。
现今,3D打印技术只有跟传统制造业改造与提升相结合,才有更大生存空间。
五、3D打印的主流技术
1、熔融沉积快速成型(FusedDepositionModeling,FDM)
熔融沉积又叫熔丝沉积,它是将丝状热熔性材料加热融化,通过带有一个微
细喷嘴的喷头挤喷出来。热熔材料融化后从喷嘴喷出,沉积在制作面板或者前一
层已固化的材料上,温度低于固化温度后开始固化,通过材料的层层堆积形成最
终成品。大致结构如下图所示:
FDM结构示意图(来源于网络)
在 3D打印技术中,FDM的机械结构最简单,设计也最容易,制造成本、维护成本
和材料成本也最低,因此也是在家用的桌面级 3D打印机中使用得最多的技术,
而工业级 FDM机器,主要以 Stratasys公司产品为代表。
Stratasys工业级 3D打印机
FDM技术的桌面级 3D打印机主要以 ABS和 PLA为材料,ABS强度较高,但是
有毒性,制作时臭味严重,必须拥有良好通风环境,此外热收缩性较大,影响成
品精度;PLA 是一种生物可分解塑料,无毒性,环保,制作时几乎无味,成品形
变也较小,所以目前国外主流桌面级 3D打印机均以转为使用 PLA作为材料。
FDM技术的优势在于制造简单,成本低廉,但是桌面级的 FDM打印机,由于
出料结构简单,难以精确控制出料形态与成型效果,同时温度对于 FDM成型效果
影响非常大,而桌面级 FDM3D打印机通常都缺乏恒温设备,因此基于 FDM的桌面
级 3D打印机的成品精度通常为 ,少数高端机型能够支持 层厚,
但是受温度影响非常大,成品效果依然不够稳定。此外,大部分 FDM机型制作的
产品边缘都有分层沉积产生的“台阶效应”,较难达到所见即所得的 3D打印效果,
所以在对精度要求较高的快速成型领域较少采用 FDM。
2、光固化成型(StereolithigraphyApparatus,SLA)
光固化技术是最早发展起来的快速成型技术,也是目前研究最深入、技术最
成熟、应用最广泛的快速成型技术之一。光固化技术,主要使用光敏树脂为材料,
通过紫外光或者其他光源照射凝固成型,逐层固化,最终得到完整的产品。大致
结构如下图所示:
光固化原理图
光固化技术优势在于成型速度快、原型精度高,非常适合制作精度要求高,
结构复杂的原型。使用光固化技术的工业级 3D打印机,最著名的是 objet,该制
造商的 3D打印机提供超过 123种感光材料,是目前支持材料最多的 3D打印设备。
Objet材料分类
光固化快速成型应该是目前 3D打印技术中精度最高,表面也最光滑的,objet
系列最低材料层厚可以达到 16微米(毫米)。但是光固化快速成型技术也
有两个不足,首先光敏树脂原料有一定毒性,操作人员使用时需要注意防护,其
次光固化成型的原型在外观方面非常好,但是强度方面尚不能与真正的制成品相
比,一般主要用于原型设计验证方面,然后通过一系列后续处理工序将快速原型
转化为工业级产品。此外,SLA技术的设备成本、维护成本和材料成本都远远高
于 FDM,因此,目前基于光固化技术的 3D打印机主要应用在专业领域,桌面领域
目前已有两个桌面级别 SLA技术 3D打印机项目启动,一个是 Form1,一个是 B9,
相信不久的将来会有更多低成本的 SLA桌面 3D打印机面世。
3、三维粉末粘接(ThreeDimensionalPrintingandGluing,3DP)
3DP技术由美国麻省理工大学开发成功,原料使用粉末材料,如陶瓷粉末、
金属粉末、塑料粉末等,3DP技术工作原理是,先铺一层粉末,然后使用喷嘴将
粘合剂喷在需要成型的区域,让材料粉末粘接,形成零件截面,然后不断重复铺
粉、喷涂、粘接的过程,层层叠加,获得最终打印出来的零件。大致结构如下图
所示:
3DP技术的优势在于成型速度快、无需支撑结构,而且能够输出彩色打印产
品,这是目前其他技术都比较难以实现的。3DP技术的典型设备,是 3DS旗下 zcorp
的 zprinter系列,也是 3D照相馆使用的设备,zprinter的 z650打印出来的产
品最大可以输出 39万色,色彩方面非常丰富,也是在色彩外观方面,打印产品
最接近于成品的 3D打印技术。
但是 3DP技术也有不足,首先粉末粘接的直接成品强度并不高,只能作为测
试原型,其次由于粉末粘接的工作原理,成品表面不如 SLA光洁,精细度也有劣
势,所以一般为了产生拥有足够强度的产品,还需要一系列的后续处理工序。此
外,由于制造相关材料粉末的技术比较复杂,成本较高,所以目前 3DP技术主要
应用在专业领域,桌面级别目前仅有一个 PWDR项目在启动,但仍然处于 状
态,尚需观察后续进展。
3、选择性激光烧结(SelectingLaserSintering,SLS)
该工艺由美国德克萨斯大学提出,于 1992年开发了商业成型机。SLS利用粉
末材料在激光照射下烧结的原理,由计算机控制层层堆结成型。SLS技术同样是
使用层叠堆积成型,所不同的是,它首先铺一层粉末材料,将材料预热到接近熔
化点,再使用激光在该层截面上扫描,使粉末温度升至熔化点,然后烧结形成粘
接,接着不断重复铺粉、烧结的过程,直至完成整个模型成型。大致结构如下:
激光烧结技术可以使用非常多的粉末材料,并制成相应材质的成品,激光烧
结的成品精度好、强度高,但是最主要的优势还是在于金属成品的制作。激光烧
结可以直接烧结金属零件,也可以间接烧结金属零件,最终成品的强度远远优于
其他 3D打印技术。SLS家族最知名的是德国 EOS的 M系列,成品效果图:
激光烧结技术虽然优势非常明显,但是也同样存在缺陷,首先粉末烧结的表
面粗糙,需要后期处理,其次使用大功率激光器,除了本身的设备成本,还需要
很多辅助保护工艺,整体技术难度较大,制造和维护成本非常高,普通用户无法
承受,所以目前应用范围主要集中在高端制造领域,而目前尚未有桌面级 SLS3D
打印机开发的消息,要进入普通民用领域,可能还需要一段时间。
六、3D打印的应用领域
到目前为止,各类 3D打印机设备上所使用的材料种类有很多,树脂、尼龙、
塑料、石蜡、纸以及金属或陶瓷的粉末。从产品设计到模具设计与制造,材料工
程、医学研究、文化艺术、建筑工程等等都逐渐的使用 3D打印机技术,使得 3D
打印机技术有着广阔的前景。3D打印技术已在工业造型、产品设计(实物模型/
样件)、机械制造、模具制造、航空航天(风洞用实体模型)、军事、建筑设计、
影视、家电(开发新产品)、轻工、医学(人体器官模型、骨骼)、艺术创作、考古
/文物复制、数字雕刻、首饰等领域都得到了较为广泛的应用。
3D打印机的应用对象可以是任何行业,只要这些行业需要模型和原型。以色
列的 Objet公司认为,3D打印机需求量较大的行业包括政府、航天和国防、医疗
设备、高科技、教育业以及制造业。
医疗行业。一位 83岁的老人由于患有慢性的骨头感染,因此换上了由 3D打
印机“打印”出来的下颚骨,这是世界上首位使用 3D打印产品做人体骨骼的案
例。
科学研究。美国德雷塞尔大学的研究人员通过对化石进行 3D扫描,利用 3D
打印技术做出了适合研究的 3D模型,不但保留了原化石所有的外在特征,同时
还做了比例缩减,更适合研究。
产品原型。比如微软的 3D模型打印车间,在产品设计出来之后,通过 3D打
印机打印出来模型,能够让设计制造部门更好的改良产品,打造出更出色的产品。
文物保护。博物馆里常常会用很多复杂的替代品来保护原始作品不受环境或
意外事件的伤害,同时复制品也能将艺术或文物的影响更多更远的人。史密森尼
博物馆就因为原始的托马斯·杰弗逊要放在弗吉尼亚州展览,所以博物馆用了一
个巨大的 3D打印替代品放在了原来雕塑的位置。
建筑设计。在建筑业里,工程师和设计师们已经接受了用 3D打印机打印的
建筑模型,这种方法快速、成本低、环保,同时制作精美。完全合乎设计者的要
求,同时又能节省大量材料。
制造业。制造业也需要很多 3D打印产品,因为 3D 打印无论是在成本、速度
和精确度上都要比传统制造好很多。而 3D打印技术本身非常适合大规模生产,
所以制造业利用 3D技术能带来很多好处,甚至连质量控制都不再是个问题。
食品产业。没错,就是“打印”食品。研究人员已经开始尝试打印巧克力了。
或许在不久的将来,很多看起来一模一样的食品就是用食品 3D打印机“打印”
出来的。当然,到那时可能人工制作的食品会贵很多倍。
汽车制造业。不是说你的车是 3D打印机打印出来的(当然或许有一天这也
有可能),而是说汽车行业在进行安全性测试等工作时,会将一些非关键部件用 3D
打印的产品替代,在追求效率的同时降低成本。
配件、饰品。这是最广阔的一个市场。在未来不管是你的个性笔筒,还是有
你半身浮雕的手机外壳,抑或是你和爱人拥有的世界上独一无二的戒指,都有可
能是通过 3D打印机打印出来的。甚至不用等到未来,就可以实现。
七、3D打印的发展瓶颈
3D打印技术虽然已有近 20年的发展历程,但要真的走入社会大众之中,成
为主流的生产制造技术,目前仍存在推广/普及/应用的局限处/瓶颈/障碍:
1、成本(耗材的价格)
广东某券商分析师告诉《每日经济新闻》记者,3D打印技术在海外已经出现
了 20余年,但市场规模并没有想象那么大,主要原因还是技术分散,有熔积成
型,也有激光烧结,而且市场有不同细分,3D打印行业还没有普适性的、也就是
万能的通用技术,推广上自然就有难度。上述分析师认为,该技术并不像智能手
机一样,市场可以迅速开拓。“目前该技术做做样品和教学还可以,但需要指出
的是,这些应用都是不计成本的。可能以后这个行业会发展成像惠普打印机一样,
设备很便宜,赚取耗材的钱。
3D打印技术难点主要在于硬件,最典型的就是打印材料。目前,不同品牌的
3D打印机能支持不同的材料,树脂、尼龙、石膏、塑料使用较为普遍,随着业界
研发的进步,支持钛、不锈钢或铝、铁金属材料的打印机也已经出现。不过,大
多数个人桌面级 3D打印机只能使用易加工、便于回收的塑料,其他只限于工业
级 3D打印机使用。对于工业级打印机来说,所用材料既要满足打印精细度,还
要满足强度,这类材料的研发成本至少是千万元级别。
据统计,目前已经研究出可以使用在 3D打印机上的材料约有 14种,在此基
础上又可混搭出 107种。这些材料多为粉末或者黏稠的液体,从价格上来看,便
宜的几百块一公斤,最贵的一公斤则要 4万元以上。耗材的缺乏,也直接关系到
3D打印的价格。黄智拿着一件 3D打印品对证券时报记者说,“这是一件飞机零部
件,打印这种样品的金属粉末耗材一斤就要卖 4万元,所以 3D打印样品至少要
卖 2万元。但是,如果采用传统的工艺去工厂开模打样,几千元就可以做到。”
直接面向市场的先临三维对耗材难题感受最深。因为价格的问题,他们很多客户
往往望而止步,除非在需求紧急的情况下。否则,客户们还是通过传统的方式。
“基于激光或其他光源的成型技术因设备造价和制作模型成本高昂,因而只在一
些特殊领域有所应用。”在某些情况下,3D打印产品最终耗费的成本和零售店产
品的价格差不多,3D打印不具备规模经济的优势,价格方面的优势尚不明显。所
以对于大多数产品来说,不管你是打印 1件还是 100件,价格都相差无几。
2、打印材料(耗材)的多样性/可用性
耗材的局限性是 3D打印不得不面对的现实。目前,3D打印的耗材非常有限,
现有的市场上的耗材多为石膏、无机粉料、光敏树脂、塑料等。如果真要“打印”
房屋或汽车,光靠这些材料是远远不够的。比如最重要的金属构件,这恰恰是 3D
打印的软肋。最大的挑战在于 3D打印材料的可用性。Shapeways表示他们正在努
力为用户提供更多的 3D打印材质,如蜡,钛、金等高端金属,可以的话,甚至
是木材也在考虑范围之列。另外,XeroxPARC的研究人员正在致力于可打印电子
产品的研究,如随机存储器,传感器以及晶体管等。
3、打印的精度
由于 3D打印工艺发展还不完善,特别是对快速成型软件技术的研究还不成熟,
目前快速成型零件的精度及表面质量大多不能满足工程直接使用,不能作为功能
性部件,只能做原型使用。材料越细,每一层就更薄,做出来的东西精度就越高。
就现有的个人桌面级 3D打印机而言,打印的每层材料厚度最低为 毫米。虽
然做小玩具、模型绰绰有余,但生成的实物从精度到复杂度都不够理想,甚至比
普通的注塑成型产品还粗糙。对于这样一类个人桌面级打印机,显然其目标用户
还停留于设计爱好者层面,难以覆盖至更多的人群。
4、打印的速度
现阶段,3D打印机无法作为大规模生产的手段,只能作用于原型开发或者单
件制造。在生产效率上,3D打印技术虽发端于“快速成型”,耗时还是得以小时
来计,尚难满足批量生产的要求。无论是性能虽好但价格高昂的工业级 3D打印
机,还是性价与之对立的个人桌面级打印机,要真正革传统工业的命,都距“神
器”目标尚远。
5、成品力学性能
3D打印出来的成品的力学性能,如强度、构件疲劳、断裂韧性等主要力学性
能,与铸件、锻件相比,往往不如。以 Stratasys公司 3D打印车为例,车子固
然能“打印”出来了,但是否能在路上顺利跑起来?使用寿命又有多长?从现有的
技术来看,恐怕有点够呛:由于采用层层叠加的增材制造工艺,层和层之间的粘
结再紧密,也无法和传统模具整体浇铸而成的零件相媲美,这意味着在一定外力
条件下,“打印”的部件很可能会散架。
6、用户对 3D绘图软件/CAD软件的掌握
3D打印机并非问题所在。在开始生产前,还需要生产物体的计算机辅助设计
(CAD)文件,以及专门软件来告诉打印机如何铺设材料的连续层。工人需要使用
CAD软件在计算机上面进行设计,或者在开源文档库中下载标准物体的文件。3D
打印技术需要依靠数字模型来进行生产,但是对普通用户来说学会使用 CAD工具
还是有一定难度的。
7、知识产权的保护
3D打印技术的意义不仅在于改变资本和工作的分配模式,而且也在于它能改
变知识产权的规则。该技术的出现使制造业的成功不再取决于生产规模,而取决
于创意。然而,单靠创意也是很危险的,模仿者和创新者都能轻而易举地在市场
上快速推出新产品。因此,竞争优势可能将前所未有地变得比以前更短。一旦物
品能用数字文件来描述,它们就会变得很容易复制和传播。现如今看似与此无关
的实体物品一旦被数字化,就极有可能像当初的音乐领域一样面临盗版的威胁。
结语:%,这是 3D打印技术生产的商品占 2011年全球制造业总产出的比重。3D打印虽
然概念很美,但这个行业的发展还面临很多瓶颈,在国内外的应用还没有大规模铺开。
八、3D打印的未来发展及十大趋势
1、未来发展
虽然 3D打印技术已经出现了近 30年,但它还仍然没有真正像个人电脑那样
走进千家万户,成为我们生活的必需品。尽管最几年 3D打印相关的技术正在日
新月异的变化着,但它似乎还离我们的期待有一定的距离。那我们不妨根据我们
的需求来畅想一下未来的 3D打印的发展方向。
1)、材料越来越丰富
2012年 11月,Objet新推出的大型 3D打印机 Objet1000已经支持打印 140
种材料,每次打印可同时利用其中的 14种,相比初级的单头单色单材料的 3D打
印机它已经非常强大,但我们生活中用到的物品是多种多样的,只有更丰富更实
用的材料才能让 3D打印尽快的融入生产和生活。
2)、实用性越来越高
从简单的原型开发,到打印巧克力,到飞机上的钛合金部件,3D打印的成品
已经越来越实用,相信随着未来材料、机械、电子等方面的进步,3D打印机很快
发挥更大的作用。
3)、精度会越来越高同时速度更快
如果你把精度不高或者速度太慢当作否定 3D打印的观点的话,我只能说:
每一种改变世界的技术都会经历同样的阶段,不管是火药还是计算机。怕的是你
发现不了问题,没办法改进它。现在既然我们知道它的缺点,工程师们就一定会
解决掉这些问题,这只是时间问题。
4)、家庭化,个人化,价格下降
每个家庭都有一台打印机,就像每个家庭都拥有电脑、手机一样?这是有可
能的。现在最便宜的打印机已经卖到了 300美元左右,甚至你还可以利用网络上
开源硬件的相关资料自己制作一台。每个家庭都需要一台 3D打印机吗?也许是
的。随着 3D打印机的功能越来越强大,能打印的东西越来越实用,越来越多,
包括价格越来越便宜,相信很多人都会忍不住买一台放家里,不管是制作装饰艺
术品还是一些简单实用的生活用具,它还是很有实用价值的。
3D打印在未来将会变得更难以想象,牛津大学的研究者们最近成功开发出了
种实验性的 3D打印机---MBE(分子束外延),这种类型的 3D打印机将可以利用
分子完成打印。
2、3D打印的十大趋势
3D打印——按需定制、以相对低廉的成本制造产品——一度被认为是科幻
想象,而现在已经变成现实。在 2013年,这种趋势将逐渐加速。以下就是明年
以及今后 3D打印领域值得关注的十大趋势:
1)、3D打印成为工业化力量
3D打印原先只能用于制造产品原型以及玩具,而现在它将成为工业化力量。
你乘坐的飞机将使用 3D打印制造的零部件,这些零部件能够让飞机变得更轻、
更省油。事实上,一些 3D打印的零部件已经被应用于飞机上。该技术也将被国
防、汽车等工业应用于特种零部件的直接制造。总之,在你不知不觉的情况下,
通过 3D打印制造的飞机、汽车乃至家电的零部件数量将越来越多。
2)、3D打印开始治病救人
通过 3D打印制造的医疗植入物将提高你身边一些人的生活质量,因为 3D打
印产品可以根据确切体型匹配定制,如今这种技术已被应用于制造更好的钛质骨
植入物、义肢以及矫正设备。打印制造软组织的实验已在进行当中,很快通过 3D
打印制造的血管和动脉就有可能应用于手术之中。目前,3D打印技术在医疗应用
方面的研究涉及纳米医学、制药乃至器官打印。做最理想的情况是,3D打印技术
在未来某一天有可能使定制药物成为现实,并缓解(如果不能消除的话)器官供
体短缺的问题。
3)、定制化成为常态
今后购买的产品将根据自己确切的具体信息进行定制,该产品通过 3D打印
制造并直接送到你的家门口。通过 3D打印技术,创新公司将凭借与竞争对手的
标准化产品相同的价格为用户提供定制化体验,以此获得竞争优势。起初,这种
体验可能包括制造定制智能手机外壳这样的新奇物品或是为标准化工具进行符
合人体工程学的改造,但它很快就会扩张到新的市场。公司领导者将对销售、分
销以及营销渠道进行调整,以充分利用其直接向消费者提供定制化体验的能力。
定制化同样也将在医疗器械领域发挥重要作用,比如通过 3D打印制造助听器和
义肢。
4)、产品创新速度加快
从新车型到更好的家电,一切产品的设计速度都将加快,从而将创新更快地
推向消费者。由于运用 3D打印的快速原型制造技术能够缩短把产品概念转化为
成熟产品设计的时间,设计人员将能够专注于产品的功能。虽然使用 3D打印的
快速原型制造技术并不是新鲜事物,但迅速降低的成本、功能得到改进的设计软
件以及越来越多的打印材料意味着设计人员将能更方便地使用 3D打印机,使他
们能够在设计的早期阶段就打印出原型产品、进行修改以及重新打印等等,从而
加速创新,其结果将是更好的产品以及更快的设计速度。
5)、新公司基于 3D打印开发出创新的商业模式
你今后将有机会投资购买一家 3D打印公司的 IPO。新一代公司将作为发明家、
黑客以及“制造者”大量涌现,利用 3D打印技术创造新的产品,并向蓬勃发展
的 3D打印机市场提供服务。一些公司将走向失败,并有可能出现一个盛衰循环,
但 3D打印将催生出创造性的新商业模式。
6)、3D打印店在购物商场开张
3D打印店将开始出现,它们最初会凭借高品质的 3D打印技术为本地市场提
供服务。一开始是快速原型制造以及其他利基功能,但这些打印店会转移到消费
市场。零售商开始“运送设计,而不是产品”,在这种情况下,本地的 3D打印店
有一天将成为你获取自己定制的本地制造产品的地方,就像如今你在本地沃尔玛
商场内冲印照片一样。
7)、关于知识产权归属的激烈辩论浮现出来
3D打印机可以很容易地复制拥有版权的产品设计,随着制造商和设计者开始
应对这种情况,未来将出现关于产品设计知识产权归属的高调诉讼案例。文件共
享网站使音乐的复制和共享变得简单,从而撼动了整个音乐行业,与此类似,3D
打印技术轻松复制、共享、修改以及打印 3D产品的能力将引发新一波知识产权
问题。
8)、具备神奇特性的新产品
跟如今制造的产品相比,那些只能通过 3D打印机制造的新产品将融新材料、
纳米尺度以及印刷电子器件于一体,从而展示出堪称神奇的新特性。这些通过 3D
打印制造的产品将令人喜爱,并具备明显的竞争优势。金模工控网首席分析师罗
百辉认为其秘诀在于,3D打印技术可以在制造过程中控制所用材料,精度可达分
子和原子级别。随着目前对未来可行的商用 3D打印机的研究不断完善,我们可
以期待令人兴奋和向往的新产品携惊人的特性出现在世人面前。现在的问题是:
这些产品都是什么以及谁将销售它们?
9)、3D打印机为制造工厂提供助力
我们有望在制造工厂里看到 3D打印机。一些特殊的零部件已经由 3D打印机
更经济地生产出来了,但仅仅是在小规模范围内。对于 3D打印技术,很多制造
商将开始尝试原型制造以外的应用。随着 3D打印机的性能不断提高以及制造商
将其整合进生产线和供应链的经验变得更加丰富,我们有望看到集成了 3D打印
零部件的混合制造工艺。而消费者渴望的那些需要通过 3D打印机制造的产品将
进一步加速此进程。
10)、“看我做出了什么东西!”
你孩子将从学校带回通过 3D打印制造的物品。在学校,数字素养——包括
网页和应用程序开发、使用电子设备、协作以及 3D设计的能力——的培育将得
到 3D打印机的支持。很多中学和高中已经装备了 3D打印机,随着 3D打印技术
的成本持续下降,更多的学校将会开始使用。数字素养将不仅关乎“字节”,还
关乎实物。
九、3D打印产业链分析
1、供给端:四大研发核心提供国际一流技术
国内快速成型技术的研发工作始于 20世纪 80年代末,在时间点上和国际上保持
一致,至今已经形成了北航、华中科大、西安交大、清华大学四大研发中心,在
科研水平上公认已经达到国际一流水准。北航的王华明教授团队是目前世界上少
数能实现激光快速成型飞机用钛合金承力结构件的研究机构,并且是唯一一家已
经实现装机的单位;华中科大的史玉升教授团队在 2012年研制出世界最大的激
光快速成型设备(工作面 SLS)。西安交大和清华大学研发团队也掌握
了 SLA设备的关键技术。
科研单位 技术路线 带头人 产业化平台
北京航空航天大学 SLS设备 王华明教授 中航重机、南风股份
华中科技大学 SLS、MC设备 史玉升教授 滨湖机电
西安交通大学 SLA设备及材料 卢秉恒教授 西安恒通
清华大学 SLA、LOM设备 颜永年教授 北京殷华
南京航空航天大学 SLS工艺 - -
华南理工大学 SLA材料 - 北京隆源
上海交通大学 RMC - -
国内主流 3D打印技术研发中心及产业化平台一览
在技术引入方面,英国伯明翰大学教授、澳大利亚国家轻合金研究中心主任吴鑫
华教授等国际快速成型专家近年来也开始与国内企业展开技术合作,加速了国内
激光成型产业的成熟。
在科研成果转化方面,国内几家科研机构也相继迈出了产业化的脚步。依托于华
中科大的滨湖机电以及背靠华南理工的北京隆源已经形成了千万年产值的规模,
累计销售 SLS双双突破 200+台,客户遍布汽车、发动机、航天、船舶、泵业、机
械、医疗等行业,包括东风汽车、凯泉泵业、山河智能、玉柴等诸多知名企业。
北航团队产业化的突破口在于下游大型铸锻件的加工制造,在 2010年和 2012年
分别与中航重机、南风股份合作成立子公司,依靠两个合作伙伴在军工航天、核
电火电行业的优势资源锁定未来需求。两家公司对合作项目投入均较大,分别规
划在 2015年前达到 5亿元的体量。
国产快速成型技术已经走出实验室,无论在民品市场还是军品市场都持续得到验
证。扎实可靠的技术积累是国内快速成型产业爆发的坚实基石。
2、需求端:民用、模具设计、军工三驾马车驱动
在现阶段,3D打印在国内最大的三块需求分别来自民用消费、工业设计和航天军
工。在民用板块,桌面级 3D打印机的引进有望撬动消费需求,打开大众娱乐的
大市场;在工业设计板块,对于模具制作的效率和精度的要求不断上升,中小型
3D打印设备有望成为工业设计人员的“标配”;受益于国产飞机产业腾飞及国家
军费投入增加,航天军工领域有望成为大型快速成型设备的最大增长点,另外核
电建设的高峰期即将到来,也将对快速成型产业的壮大提供有利条件。
3D打印是典型的“供给创造需求”的产业,在适当产业政策的引导下,3D打印
的市场需求潜力无限。
民用:大众娱乐、医疗有望成为亮点
在世界范围内,3D打印机家用化、娱乐化正在成为一种潮流。在 2012年美国 CES
展上,世界最大的 3D打印机公司 3DSystems展出了最新家用 Cube系列,惠普、
MakerBot等公司也均有类似产品面世。桌面级 3D打印机售价低廉,最低仅为
1000-2000美元,贴近大众消费水平,业界普遍期待它能复制家用电脑、苹果手
机等消费电子产品的成功故事,成为下一个改变消费者习惯的“大产品”。仅 2011
年一年的时间,全球个人 3D打印机的销量就翻了四倍。在国内,3D打印的大众
消费市场也正在形成中,近期北京开出的全国第一家 3D打印馆就是一个印证。
事实上,南京紫金立德、杭州先临三维等一些国内企业已经开始涉足桌面级 3D
打印机的生产,一条崭新的消费电子产业链呼之欲出。
同时,看好 3D打印技术在医疗领域的应用。医疗是一个个性化很强的市场,病
人之间显著的个体差异性为 3D打印技术提供了广阔的市场空间。
随着桌面级 3D打印技术的成熟,3D打印已经在外科手术、口腔科、五官矫正、
医学实验等方面得到了应用,成功打入了国内一线城市的医院市场。可以预见,
在未来十年中国医疗产业蓬勃发展的进程中,3D打印机作为一种重要的辅助设备
将拥抱更广阔的市场空间。
模具设计:制造业提升效率的必然选择
如之前分析,3D打印在小批量物件制造方面具有无可比拟的效率,尤其适合制作
模具。以制作一件 28x15x7cm的复杂零件为例,传统制模需要花费 30天、1万元
成本,使用 FDM快速成型仅需要 40小时、3000元。并且,3D打印允许更多试错
的过程,是工业设计师的理想辅助设备。
在国外,3D打印设备已经成为汽车厂缩短模具研发周期的必备利器。在国内,华
中科大的研究团队已经在模具开发方面完成了数个里程碑式项目,如为东风汽车
成型发动机缸盖上水套砂芯、为玉柴机器成型六缸发动机缸盖砂芯、为北京卫星
制造厂提供模型成型等。国内泵业龙头上海凯泉公司通过滨湖机电的 SLS设备制
模,成功进入核电站泵领域。判断,3D打印技术未来几年将对传统模具制造业将
产生大规模的替代,国内中小型 3D打印设备将迎来采购高峰期。
航天军工:未来最大的一块市场蛋糕
现代飞机的设计越来越显现出轻量化、复杂化的趋势,这就对机身结构件提出了
两个在传统焊接工艺条件下看似矛盾的要求:⑴钛合金的含量上升,在一些新型
飞机里的比例达到了 30%以上(F-22高达 41%);⑵耐疲劳度高,承力能力好。然
而如果使用激光快速成型技术,就可以完美实现这两个目标:北航王华明教授团
队用这种工艺一次成型的钛合金承力结构件被证明比分段锻造、焊接在强度上要
提升 20-30%,并且可以轻松实现各种复杂造型。这一关键技术的突破不仅使得中
国在飞机结构件制造领域领先世界(美国至今仍使用分段铸造),更重要的是加
快了新一代战斗机和国产大飞机的产业化进程。对于大飞机和某些特定型号新型
战斗机来说,3D打印技术是不可缺少的“必需品”,这就为未来在航天军工领域
的产业化锁定了需求空间。
在军工方面,近年来我国国防开支迅速上升,近期南海局势的微妙变化更是为军
工产业提供了催化剂。根据光大证券军工小组的估算,我国前三代战斗机保有量
超过 2000架。去年国产第四代隐形战斗机(歼-20、歼-31)成功首飞,未来几
年国产战斗机的更新换代必然将加快,相应地对于 3D打印钛合金结构件的需求
也将迅速膨胀。假设到 2015年第四代战斗机交付 50台,以每架需要钛合金结构
件 4700公斤(包含起落架三大构件、机身主起对接框、主承力加强框、起落架
对接框)计算,战斗机市场容量可达 29亿元(年均需求约 10亿元)。
在民用航空方面,美国波音公司预测未来 20年中国共需要采购约 3710架民航飞
机,其中 94%都是单通道以上的大飞机。而国产大飞机项目是中国“十二五”规
划的一个重点项目,首款单通道大飞机 C919样机已经制造完成(机头采用 3D打
印钛合金结构件),计划在 2013年形成量产能力、2014年首飞、2016年交付。
目前 C919的国内外订单总数已经达到 380架,如果后期量产的进度顺利,3D打
印结构件订单有望在 2015年前后出现井喷。C919只是一个开始,商飞项目后续
可能开发的双通道大型客机等品种使用 3D打印技术也是大概率市场,航空航天
市场的远期市场空间可能超过军工市场。
核电:赶上这一班高速列车
截至 2012年底,中国有 7个核电站投入运营、总装机达 1257千瓦,同时在建核
电装机容量约 3397千瓦。但根据最新出台的《能源发展“十二五”规划》,2015
年前将达到装机 4000万千瓦、在建 1800万千瓦的目标,这意味着未来 3年时间
里还将有约 120万千瓦的装机容量开工建设(以三代核电装臵的 1000万千瓦/个
计算,新建核电装臵 12个)。从这个角度来看,未来三年还将是核电设备制造订
单较为饱满的时间段。
由于核电铸锻件、泵阀等部件属于小批量、高标准、个性化的制造模式,非常适
合激光快速成型技术的应用。一台 100万千瓦的核电装臵造价约为 180亿元,其
中约 20-30%为铸锻件成本(40-60亿元),未来三年核电铸锻件总时长容量将超
过 500亿元,年均+160亿元。上市公司南风股份已经开始布局核电级铸锻件的激
光快速成型产业,假设最终占据 3%的市场份额,2015年就可达到 5亿元产值的
目标。考虑到快速成型铸锻件也可应用于超临界、超超临界火电等市场,这一目
标实现的概率较大。
3、3D打印产业链:未来就要开始闪闪发亮
军工应用、中下游厂商率先爆发
目前 A股市场涉及 3D打印产业的主要有 6家公司:⑴上游材料制造商:银邦股
份和海源机械;⑵中游设备提供商:激光快速成型设备及激光发生器制造商机器
人,以及激光发生器制造商大族激光;⑶下游快速成型铸锻件生产商:中航重机
和南风股份。
⑴、哪块需求会先起来:航天军工》电站、工业设计、医疗》大众消费。军工领
域快速成型的技术应用最为成熟,国产四代战斗机的升级换代需求也最为紧迫,
航天军工市场将率先爆发,受益标的为中航重机和机器人。电站铸锻技术上已经
成熟,但获得认证、培育市场需要一定时间,需求窗口有望在中期打开,相关标
的为南风股份。同时,工业设计和医疗应用在国外已经普及,也有望在中期打开
市场,相关标的为海源机械和银邦股份。最后,消费级需求在世界范围内都刚刚
兴起,需要更长时间培育市场,是远期的故事。
⑵、产业链哪个环节会先受益:中下游》上游。从国产技术的成熟度上看,中下
游设备、加工要胜过上游的材料制造。实际上,材料工艺上的限制是 3D打印技
术最大的瓶颈,部分材料(尤其是金属)尚需进口,国产化需要一定的时间投入。
但值得一提的是,银邦股份的技术合作方吴鑫华教授是国际一流的材料和快速成
型专家,公司在 3D打印产业的前景值得期待。
因此,根据现有的公开市场信息,在上市公司的受益顺序上排序是:中航重机、
机器人》南风股份》银邦股份、海源机械、大族激光。
产业链位置 3D打印相关业务 技术来源 公司
3D打印金属材料 英国伯明翰大学 银邦股份上游
3D打印非金属材料 清华大学 海源机械
中游 激光快速成型设备、激
光发生器
中科院自动化研究所 机器人
激光发生器 公司自有 大族激光
激光快速成型铸锻-航
天军工
北京航空航天大学 中航重机下游
激光快速成型铸锻-电
站锻件
北京航空航天大学 南风股份
A股 3D打印产业链梳理
十、3D打印相关商业模式分析
1、 设计公司升级版
2、 3D打印服务
3、 影楼升级版
4、 设计学校升级版
5、 卖机器
6、 卖材料
7、 卖服务
8、 卖标准
3d打印如何盈利其实国内早就开始对 3D打印方面的理论进行相关研究和尝
试,但苦于大多数企业并不具备研发实力,因此,目前 3D打印在国内的发展暂
时会受到诸多局限。当然,这其中也有不少小企业依靠其他方式盈利,但总的来
说还是缺乏核心技术和创新。说到创新,就不得不提目前最大的两家 3D打印上
市公司——Stratasys和 3DSystems。这两家公司是竞争对手,同为竞争对手的
还包括两家场外交易公司 MakerBot和 Solidoodle。近日,福布斯公布了 2013美
国 25家成长最快的高科技公司排行榜,其中著名 3D打印机公司 3DSystems排名
第四。一向以平民价格为优势的 3DSystems公司,自创始人查克·赫尔在 1986年
发明这项技术以来,几乎在 3D打印领域所向披靡,近日京东首发的 Cube
(3DSystems)个人3D打印机,就是个很好的实例。3DSystems公司的立体光刻(SLA)
技术专利,也被惠普公司应用并成功并发布了第一款 3D打印产品 Designjet3D
打印机,售价高达 万美元只面向欧洲消费者出售。另外,著名的以色列 3D
打印公司 Objet,也是以创新闻名,特别是其作为对喷墨式 3D打印技术有巨大推
动力的 Objet10003D 打印机,其核心竞争力依然源自创新。去年,Stratasys和
以色列公司 Objet合并,堪称强强联手,他们拥有该领域最重要的专利组合及技
术,业内人士称之为行业里是最大的玩家。目前 Stratasys势力范围辐射美国、
欧洲和中东三大市场,未来亚太区增长力是最看重的。由此可知,拥有创新技术
是 3D打印发展和实现盈利的核心。
随着 3D打印真的火了之后,很多业内人士表示,这种火热程度会持续很久。
因而,越来越多的“淘金”者,从中嗅到了巨大的商机。那么如何才能在人群中
脱颖而出?由于国内创新人才有限,研发这条路是暂时行不通。因此有业内人士
指出,买几台设备做外包服务,会比前面的许多方式更赚钱!3D打印的概念虽然
热闹,但对于国内大多数企业来说还持观望态度,并不愿意投入几百、上千万去
采购设备。有业内人士表示,3D打印技术产业化的关键,是技术如何与市场用户
结合起来,因此,先做加工服务,待市场被真正教育到一定程度后,再着力做设
备销售,应当是该行业健康发展的一条可行之路。近日,世界 3D打印技术产业
大会上,先临三维副总经理赵东来表示,卖服务比卖设备赚钱!他表示要跟客户
充分沟通,制定详细的解决方案,根据对方的需求来选定精度和材料,这样做的
目可以有效控制成本。同样是 3D打印服务起家的公司,另一家为工厂、研究机
构、设计公司做研发验证服务的公司其内部人士表示,服务的毛利可以达到
40%~50%,并且今后也将服务作为公司发展的重点。以上事例,体现了目前国内
出现的 3D打印“淘金”者并非盲目跟从,相反,他们有自己的观点,能够根据
自己的实际情况去提供相应服务,及时观察市场反馈,然后根据市场反馈灵活转
变发展模式,才最适合当前的市场规则。
有什么材料做什么服务,产业上的确如此,这对于市场空间来说也同样适用。
因为 3D打印的过程和原理并不复杂,因此,理论上会根据材料和喷头的不同,
会有很多不同种类的 3D打印机,但事实上并非如此。以上理论概念并不是绝对
的,主要原因是:3D打印机是与行业结合非常紧密的产品,几乎每个行业都可能
有自己的 3D打印机,而 3D打印机的技术门槛主要在于所属行业的材料工艺和加
工技术。因此,如果创业者资金有限,那就不必购置太多机器,创业者可以根据
自己的资源、领域,去定位一个细分领域就可以了。比如,创业者主要面向的是
医疗、建筑设计等行业,那么,只需准备这几个行业的机器就足够。
十一、国内对 3D打印的相关政策、地方政府态度
2012年下半年以来,奥巴马投资计划、《经济学人》专题以及近期王华明教授获
得国家技术发明一等奖等事件使 3D打印产业链持续成为市场关注的焦点。无论
从供给端还是需求端来看国内 3D打印产业都已经处于爆发的边缘,未来几年将
是 3D产业链公司相关业务加速发展的上行期。国家对王华明教授的嘉奖、工信
部考虑出台 3D打印产业政策等事件已经充分释放出国家层面对于该项新兴技术
的坚定支持态度。
浙江省科学技术厅、浙江省经济和信息化委员会于 2013年 7月 9日颁布《关于
加强三维打印技术攻关加快产业化的实施意见》。
福建省近日颁布实施《关于促进3D打印产业发展的若干意见》,将从产业联
盟、公共研发平台、关键零部件制造、产品应用等多个方面,加快扶持3D产业
发展。