过去,我们的主要任务是进行市场教育,向人们介绍什么是3D打印。如今,十年过去了,3D打印不仅已被广泛认识,并大家也从早期的观望转向积极应用。现在,3D打印技术已在多个领域展现出真正价值。它不再仅仅是一个概念或实验性技术,而是成为了生产和制造中的重要工具。
回顾2023年,在3D打印领域出现了多个重要事件:3D打印火箭发射升空;华为、苹果等引入钛合金3D打印;3D打印现象级玩具萝卜刀的流行;3D打印人像手办的再次兴起;3D打印房屋已真正用于居住。此外,在医疗领域,3D打印应用也从术前导航拓展到了植入体内。
而这些只是缩影,它们预示着3D打印正逐渐成为多个行业不可或缺的一部分。随着3D打印应用的不断拓展,它将引领新的业务模式、革新产品设计方法,并彻底改变生产流程。很多行业或许会因此而改变。与此同时,这种变化也将促进3D打印企业加快技术创新,以便更好地适应市场的发展需求。为了实现这一目标,企业需要提供更低的使用成本,更高效的打印技术以及更多的可用材料。
2023年12月27日,工业和信息化部发布《2023年度增材制造典型应用场景名单》。其中,工业领域增材制造典型应用场景27个,医疗领域增材制造典型应用场景11个,文化、体育领域增材制造典型应用场景3个,建筑领域增材制造典型应用场景1个,标志着3D打印技术得到了国家层面的重视和支持。
典型应用场景的背后,不只是代表了3D打印在不同领域的广泛应用潜力,更是意味着行业将获得更多政策上的扶持和市场机会。这将助推行业进一步发展和加快产业化进度。
同样是在12月27日,国家发展和改革委员会产业司修订发布《产业结构调整指导目录(2024年本)》,涉及3D打印(增材制造)方向全部被列入鼓励类。在《目录(2024 年本)》智能制造大类中,明确提出鼓励增材制造装备和专用材料:金属增材制造装备及专用材料,非金属增材制造装备及专用材料,生物增材制造装备及专用材料,激光器、电子枪、扫描振镜等关键零部件,增材制造专用软件,增材制造综合解决方案和生产服务。此外,在建材、医药、机械等多个行业都有涉及3D打印。
将3D打印技术列入鼓励类,代表着这一技术在未来产业发展中的重要性。政府的支持通常意味着将有更多的投资和资源流向这个领域,包括但不限于研发资金、税收优惠、优先审批等政策利好。这无疑为3D打印相关企业进行技术的研究、发展和商业化提供了有利的环境。
2024年1月2日,广东省科学技术厅联合多部门印发《广东省培育激光与增材制造战略性新兴产业集群行动计划(2023-2025年)》的通知。该计划旨在推动激光和增材制造产业的战略发展,已获省政府批准。
广东省作为中国的经济重镇,其对激光与增材制造产业的重视,反映了这一产业在未来区域经济发展中的重要地位。这一行动计划将有助于集中资源和优势,培育出具有国际竞争力的3D打印产业集群。
2024年,与过去十年相比,无论是国家层面还是地方层面,政策上的支持都将达到前所未有的高度。
根据公开信息统计,2023年3D打印行业共发生31起融资事件,融资总金额约为60.11亿元。其中,有10起的融资额超过1亿元,最大的单笔融资是铂力特完成的30.07亿元定增。此外,2023年4月17日,华曙高科在上交所科创板上市,募集资金11.05亿元,这也是国内第二家线D打印上市公司。与此同时,联泰科技、金石三维、易加三维、创想三维以及摩方精密等行业巨头也正走在IPO的路上。
通过比较近两年的融资情况,可以明显看出,多家企业已持续获得融资。例如,在今年融资额过亿的十家企业中,铖联科技去年完成了1.4亿元的A轮融资,摩方精密则实现了3亿元的C轮融资。同样,铼赛智能、MOODLES魔斗仕、胜马优创、中体新材和高能数造等企业也持续受到资本的青睐。
这也意味着,在3D打印行业内各个细分市场的竞争将变得更为激烈。那些领先的企业可能会通过价格战、市场占领等策略来巩固或扩大市场份额,这对于那些刚起步或未能吸引足够资本关注的企业来说是一个很大的挑战。以往3D打印企业的收购在国内还很少见,但相信在未来几年内,行业的合并与整合势必将变得更加频繁。
随着3D打印进入关键的一年,我们也咨询了20多位行业内的专家,包括设备厂商、材料商以及资深玩家,他们对2024年3D打印发展预测有自己的看法。展望2024年,用户扩展、技术成熟、成本降低、发展提速等是被提及最多的关键词。
2023年7月,一则关于苹果正在积极引入3D打印技术的消息迅速传开,引发了大量关注。此外,荣耀发布的Magic V2折叠屏手机更是直接官宣采用了3D打印制作手机的钛合金卷轴轴盖。随后,包括中信证券在内的多家金融机构纷纷表示看好钛合金3D打印在消费电子领域的市场前景,并预测其市场空间有望超过百亿元。
据镭明激光总经理关凯透露:“在3C应用方面,爆发概率很大,但不一定会集中在手机钛合金中框,目前这还处于验证阶段,有很多问题需要解决。同时,粘结剂喷射(BJ)技术在3C行业的爆发也不是必然的,可能会是其他民用领域。”他继续说:“2024年发展的大方向依然是以选区激光熔化(SLM)为主流,其整体市场占比将持续增加。同时,电弧增材(WAAM)预计会有显著增长。预计打印设备和零件的价格会有明显下降。航空航天相关行业的增量仍然是最大的,除了去年已经爆发的细分领域之外,我非常看好热管理方面的应用。”
格智学院CEO迟科萌对电弧增材在2024年的发展持相同的乐观观点。她认为:“电弧增材有望突破国防三航领域,进入民用市场的应用场景。如能源、铁路、汽车、建筑等行业中,都有龙头企业和院校科研正在推动相关应用的验证、标准的开发等。粉末床熔融市场格局趋于成熟,定向能量沉积(DED)已经成为增材行业的新热点,而电弧增材作为主流的定向能量沉积工艺,目前备受关注。可以预见,2024年电弧增材领域会有较活跃的投融资新动态。”
迟科萌补充说:“虽然电弧增材的装备发展趋于成熟,已基本具备支撑科研和生产需求的水平,但目前所使用的丝材还主要是传统焊丝,不能完全满足增材应用需求。因此,下一步将是在材料上进行发力。目前,包括院校、材料供应商等都在积极投入开发专用于电弧增材的新材料。”
似乎大家都在等待一个现象级应用的出现。2023年,苹果公司把另一种3D打印技术也“带火”了。据报道,Apple Watch Series可能采用了金属粘结剂喷射(MBJ)工艺来制造一体成型的不锈钢金属表壳。易制科技创始人蔡道生表示:“事实上,粘结剂喷射(BJ)技术在工业领域的应用越来越广泛,这是一个大势所趋。这不仅包括已经完全成熟应用的砂型打印和高分子打印,还有刚刚崭露头角的金属(陶瓷)打印。”
他继续说道:“可能更多人关注的是MBJ金属3D打印,它在大批量制造小型零件方面拥有无可比拟的优势。一方面,未来我们会见到越来越多过去采用SLM技术的产品转向采用MBJ技术。另一方面,基于性能和设计驱动的新产品将会越来越多地直接采用MBJ技术来生产。2024年将会是用户对MBJ技术建立信任感的一年,之后这项技术的发展速度将会显著提高。”
除了BJ技术之外,粉末挤出打印(PEP)也可以间接打印金属或陶瓷,这是由升华三维推出的一种基于烧结工艺的新技术。升华三维总经理吴敏表示,2024年将是间接3D打印技术“自我证明”的关键年份。需要继续深挖细分市场,拓展应用边界,创造独特价值。
吴敏说:“在这个过程中,间接3D打印技术既可以在增量市场上实现差异化,也不可避免地会与其他3D打印技术和传统制造技术直接竞争,通过精度、效率、成本的比拼。逐渐,它将成为一股不可忽视的主流3D打印技术力量。”
金属3D打印不仅在航空航天、医疗、汽车等领域取得了巨大发展,而且在模具这一细分领域也有显著成就,尤其是在传统工艺难以加工的随形水路方面。
毅速科技副总经理王利军表示:“在装备方面,金属3D打印装备将逐渐深入到细分领域。模具行业对3D打印的致密度、抛光效果和效率要求更高,因此,更能满足模具行业需求的专用打印设备将会出现。在材料方面,预计新材料开发将迎来较快发展。不断推出满足不同应用场景的新材料,如高导热不锈钢粉末EM201、高抛光不锈钢粉末EM191S等。预计热作钢粉末材料也将推向市场,这将全面推动模具3D打印的发展。在应用加工层面,模具3D打印的随形水路已经广泛应用。未来,诸如透气钢的打印工艺、免除减材加工的精密打印、可以减轻工件重量的拓扑优化工艺等,都会加速在模具打印上的应用。”
当我们谈论粉末床熔融(PBF)工艺时,除了前面已经提到的选区激光熔化,另一种典型技术是激光选区烧结(SLS)。根据Wohlers Report的报告,从2021年开始,高分子聚合物粉末材料的使用量超越了光敏树脂材料,成为了使用量最大的3D打印材料。预计在未来5年内,随着3D打印技术继续向小批量制造和最终产品应用端增长,全球范围内高分子粉床技术将快速增长。
在盈普三维CEO翟莲子看来,中国近几年的高分子粉末材料使用也在起量,尤其尼龙粉末,但应用水平和体量还有很大差距。“随着批量制造的应用扩大,粉床技术的使用成本会大幅降低,除了单体设备,材料成本降低以外,能够实现自动化生产的智能产线设备会应运而生。”翟莲子说,“此外,低值的消费级SLS 3D打印设备也会逐渐走进中小企业和个人应用场景。”
联泰科技总经理马劲松在谈到2024年3D打印的发展趋势时表示出了极大的信心。他说:“2023年,增材制造技术已经在不同的行业领域成功应用。预计到2024年,该技术将在航空航天、汽车、医疗、电子电器、文创等行业实现更加深入的应用,小批量生产及终端应用场景的行业规模将进一步扩大。”
作为光固化领域的老牌3D打印厂家,联泰科技在光学系统、电控系统、软件系统等方面技术领先,已深耕多年。展望2024年,马劲松表示:“光固化3D打印设备将向智能化、自动化、集成化方向发展。例如,立体光固化(SLA)的无级变光斑打印技术能够智能识别样件特征并自动匹配扫描光斑;设备集成了图像检测系统模块以实现坏件检测功能。而数字光处理(DLP)机器的改进方向包括离型膜寿命智能检测、智能化自动识别打印工艺包、掉板检测功能等。”
此外,2023年的金属机市场可谓是炙手可热,联泰科技很明显不想错过这波红利,马劲松告诉资源库,接下来公司也将加快推出金属机新品。
据报道称,全球3D打印陶瓷市场预计从2023年的4570万美元增长至2024年的6110万美元。此外,预计到2034年,这一市场的价值将达到11亿美元,复合年增长率高达32.9%。关于陶瓷3D打印的发展,乾度高科装备总监顾荣军提出了他的几点看法:1、高精度、大幅面的陶瓷3D打印技术将会打破现有尺寸限制,为批量化生产和大尺寸构件增材制造带来发展机会。2、克服现有增材制造技术方法的缺陷,探索新的工艺,出现新的增材制造工艺方法。提高产品性能和制造效率。3、具有一定产能规模的3D打印工厂,在应用端不断突破,实现大批量工业化制造。4、先进材料和高端装备的交叉持续发展,服务航空航天等国防工业、能源动力等国民经济重点行业,解决“卡脖子”难题。5、通过持续的关键技术探索和创新,产业链的不断发展和优化,构建更加完善和高效的陶瓷3D打印生态系统。这些突破性的技术进展将为行业带来更加振奋人心的未来。
3D打印不只是往生产大件的方向发展,它也可以做得足够小,比如2μm。摩方精密市场总监邢羽翔表示:“2024年,是任重而道远的一年,微纳3D打印行业将继续深耕扩展到终端生产应用领。