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3D打印在军事装备领域得到广泛应用

时间:2019-03-08 14:30 来源:前瞻产业研究院 作者:中国3D打印网 阅读:
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       全球3D打印机行业中,欧美最为发达,已经初步形成商用模式。我国3D打印产业化尚未形成完整的产业体系,企业整体规模普遍较小,还处于初级发展阶段。还存在大规模商业化产业化受阻、原材料制约产业发展、与国外3D技术仍有较大差距、总体成本仍相对较高等问题。
 
图表1: 中国3D打印初级发展阶段存在的问题

      3D打印作为我国制造业升级的重要推进技术之一,2015年开始受到国家政策的大力支持。我国工信部在2015年发布了《国家增材制造(3D打印)产业发展推进计划(2015-2016)》,首次明确将3D打印列入了国家战略层面,标志着国内3D打印行业得到了政府的大力支持。

近年来,各级政府部门源源不断地推出政策支持3D打印产业的发展,已经形成了稳定的增材制造政策支撑体系。
 
图表2: 中国增材制造政策支撑体系

得益于政策的支持,近年来,我国3D打印市场应用程度不断深化,在航空航天、汽车、船舶、核工业、模具等领域均得到了越来越广泛的应用。在汽车、船舶、核工业、模具等领域成为产品设计、快速原型制造的重要实现方式。

2012-2017年,我国3D打印产业规模逐年增加,增加速度要略快于全球整体增速,我国3D产业占全球的比重在不断增加。2017年,中国3D打印产业规模约为16.7亿美元,较上年增加近40%,首次突破百亿规模。预计2018年,中国3D打印产业规模将突破20亿美元。

图表3:2012-2018年中国3D打印市场规模趋势图(单位:亿美元,%)  
 
3D打印在军事装备领域得到广泛应用

受技术、成本的限制,3D打印技术难以取代大规模流水线生产,但其不需要模具,可实现从设计到零件的直接转化,完成快速、自由的制造,将在武器装备的设计,复杂、昂贵部件的制造,以及维修保障等方面得到广泛的应用,是未来军事装备领域制造技术革新的关键。目前3D打印已在我国军机上得到广泛应用。

3D打印技术简化了高性能金属零部件的制造流程,从而极大的缩短了军用飞机研发制造周期。国防大学军事后勤与军事科技装备教研部教授李大光表示上世纪八九十年代,要研发新一代战斗机至少要花10-20年的时间,而借助3D打印技术,最少只需3年时间就能完成
 
图表4:国内外军机研发耗时

3D打印技术可以用于优化复杂零部件的结构,从而起到减轻重量、增加使用寿命的效果。美国F16战机上使用3D技术制造的起落架,平均寿命是原来的2.5倍;据专家估计,F-22的钛合金锻件,如果使用中国3D打印技术制造可减重40%。
 
图表5:3D打印技术在优化军机零件结构方面的应用

作为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造、应用的国家,我国歼-20、歼-31、歼15、歼16等战机都已普遍使用3D打印技术。运-20的机身/主起落架接头大型主承力构件的快速制造也是由3D打印完成。
 
图表6:我国新一代军机普遍使用3D打印技术

国内3D打印技术的推广与应用尚在起步阶段,无论是工业应用,还是个人消费领域都存在广阔的发展前景。对于工业领域而言,国内在激光熔覆方面的技术具有一定优势,这有助于在以激光烧结为成型技术的3D打印设备制造和打印服务领域进行发展。对于个人消费领域,应用的推广速度取决于对于3D打印这一技术认知的提高,以及相关辅助平台,如软件设计,制作文件库的发展。

综合上述特点趋势,从行业发展的角度来看,整个3D打印产业链都存在巨大的潜在发展空间。就未来的长期的需求增长而言,相对看好上游打印材料和个人3D打印设备的制造企业。就前者而言,在通用化的技术标准不断推广的基础上,专业化的材料供应企业的发展是大势所趋。从个人消费到工业制造,无论是哪个领域带来快速增长,对于耗材的需求都必不可少。

(责任编辑:中国3D打印网)

weixin
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