周裕
作為增材制造的典范,3D打印技術(shù)顛覆了我們對制造業(yè)的刻板印象。與傳統的車(chē)、銑、刨、磨等制造工藝不同,3D打印技術(shù)借助三維數字模型設計,通過(guò)軟件分層離散和數控成型系統,利用激光束、電子束等將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積、黏結,最終疊加成型,制造出實(shí)體產(chǎn)品??梢钥隙ǖ氖?,3D打印技術(shù)必將給新材料產(chǎn)業(yè)帶來(lái)全新的發(fā)展機遇。
3D打印市場(chǎng)邊界的不斷擴張必然會(huì )拉動(dòng)新的需求。具體來(lái)看,這種需求集中在兩個(gè)領(lǐng)域:3D打印裝備和3D打印材料。
據最新數據顯示,我國3D打印材料市場(chǎng)規模始終保持35%以上的速度增長(cháng),3D打印市場(chǎng)規模從2012年的2.6億美元增長(cháng)到2017年的29.92億美元。3D打印市場(chǎng)規模的爆發(fā)性增長(cháng),必然會(huì )帶動(dòng)各類(lèi)3D打印機的采購需求。有關(guān)數據顯示,到2020年,全球3D打印機總量將超過(guò)670萬(wàn)臺,市場(chǎng)規模將達到212億美元;到2023年,全球3D打印市場(chǎng)規模將達到350億美元,年復合增長(cháng)率達28%。新材料企業(yè)完全可以和相關(guān)機構合作,共同研發(fā)適合多樣化打印技術(shù)的打印設備。
對于新材料企業(yè)而言,3D打印材料的市場(chǎng)前景更加廣闊。新材料產(chǎn)業(yè)為3D打印技術(shù)提供其所需的材料、粘結劑等,3D打印技術(shù)的落地必將直接影響新材料產(chǎn)業(yè)。目前,主流的3D打印材料有金屬粉末材料、光敏樹(shù)脂材料、光固化樹(shù)脂材料、生物材料、工程塑料材料、非金屬類(lèi)材料等。而金屬粉末類(lèi)和光固化樹(shù)脂類(lèi)材料是目前我國3D打印行業(yè)中較為常用的3D打印材料。我國涉及這兩類(lèi)材料的公司數量較多,有一定的技術(shù)優(yōu)勢。
當前,新材料企業(yè)進(jìn)軍3D打印市場(chǎng)迎來(lái)了最好的政策環(huán)境,《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng )新專(zhuān)項規劃》和《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計劃(2017-2020年)》等政策相繼出臺,不但為3D打印技術(shù)在我國的發(fā)展提供了政策保障,更為新材料企業(yè)提供了重要機遇。
但是,和國外相比,我國3D打印材料的研發(fā)與生產(chǎn)仍較為落后,多數3D打印材料還依賴(lài)國外進(jìn)口。比如在金屬增材制造領(lǐng)域,我國在設備端已經(jīng)與國際先進(jìn)水平接軌,但是在專(zhuān)用新材料領(lǐng)域的發(fā)展仍然滯后,面臨材料選擇局限性較大、品種少、供應商少、高性能材料嚴重依賴(lài)進(jìn)口等情況。為此,科技部印發(fā)《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng )新專(zhuān)項規劃》,提出到2020年要實(shí)現80%以上材料國產(chǎn)化。
未來(lái),企業(yè)可以集中技術(shù)力量進(jìn)行研發(fā),多多關(guān)注3D打印材料市場(chǎng)的新變化,積極研發(fā)適銷(xiāo)對路的新材料。但是,也必須考慮到3D打印材料的特殊性,細分垂直領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)規模相對較小。在推動(dòng)3D打印技術(shù)與材料產(chǎn)業(yè)化融合的過(guò)程中,一定要提前調研相關(guān)領(lǐng)域的市場(chǎng)需求,選擇市場(chǎng)相對成熟、規??捎^(guān)的領(lǐng)域試水。
《中國冶金報》(2019年07月17日 03版三版)