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3D打印的下游主要应用类型(一)

时间:2013-10-10 09:01 来源:未知 作者:中国3d打印网 阅读:

 

3D打印相较于传统制造方式的优点明显,例如能够完成复杂构型的制作、数字化生产、节省原材料、周期短、个性化等,因此有着众多的应用领域。它们大体可以分为以下四类:

用作模型设计和试样研发的3D打印机。这是目前发展最为成熟同时也是商业化程度最高的应用方向。一般以树脂、塑料等熔点较低的材料作为原料,主要用于产品的原型设计和试制,对应于机械设备和个人消费品等行业的设计环节。
用于个人娱乐的3D打印机。一般为桌面式设备,结构简单,成本较低,主要客户群体为发烧友及DIY爱好者。材料一般也是树脂和塑料等。设备的技术要求不高,生产厂家众多,未来市场的发展主要取决于成本的下降。
用于个人产品定制的3D打印机。同样是个人的定制化生产,与上一个应用方向不同处在于更为专业化而非娱乐,面对的是医疗设备市场以及传统方式无法制作的工艺品。市场空间大,目前已经有较为成熟的商业化产品。
能够直接制作应用产品的3D打印机。这是具备最大想象空间和最高技术壁垒的领域,所用材料一般是金属合金,利用激光加工直接成型。产品多用于航空航天、高端装备领域,目前还处于商业化的初期阶段。
但是也应注意到,3D打印技术同样也存在着很多天生的不足,例如设备昂贵、原材料有限、尺寸有限、大批量生产时无成本优势等。因此,明确3D打印作为一种生产方式的边界尤为必要。
图表1:3D打印技术的4个应用领域
用于模具和原型开发的3D打印机目前是最为成熟的应用方向,相应的商业化程度也最高。对于世界上最大的两家3D打印企业3DSystems和Stratesys,此方向是他们最大的需求来源。众多的设备制造企业,在产品设计阶段,为了验证最后的实际效果,需要快速制作单个的零件,来实现原型的设计。而3D打印在制作模具上有先天的优势,从数字化的模型直接转化为实体,且能够实现较为复杂的构型,降低了制作成本,缩短了生产周期。
在这类应用中,由于对材料本身的强度要求不高,更加注重外形,因此可以使用树脂、塑料等熔点低的材料,相应的FDM或者SLA技术更为成熟,成本也低。现在主要的壁垒在于如何控制打印机的成本和方便与用户的交互。这类打印机尺寸可小可大,从入门级的到专业级的价格也差距很大,一般在5000到25万美元不等。2012年在中国的销量预计为500-700台左右。
图表2:Stratasys公司的3D打印机
图表3:利用3D打印技术制造的砂型
图表4:3DSystems的客户遍布多个行业
面向个人消费者的3D打印机对于精度要求不高,所用材料以树脂和塑料等为主,利用FDM技术,所以通常较为简单,大多为桌面式设备。这类产品针对的是3D打印爱好者,以及学校的教学演示等,潜在的用户规模大。
由于较低的技术门槛低,因此这类应用的商品化程度也较高,制造厂家众多,在国内外的购物网站上都已经有大量的产品在出售。在软件方面,可以利用开源项目如Arduino和RepRap等作为操作平台,降低开发成本。
虽然相比于专业级的设备而言,这类3D打印机单价较低,通常在500到10,000美元之间,但对于个人消费者而言,售价依然偏高。所以,成本仍然是这类打印机普及的最大障碍。目前这些打印机在欧美已经开始走入了家庭,但因为我国消费者的价格承受能力较弱,相比欧美发达国家而言,市场规模仍然较小。例如我们了解到北京太尔时代的Up打印机,售价在1万人民币左右,今年的销量有望突破1万台,但大部分的销售都是在北美市场。
随着生产技术的普及、成本快速下降和更多的应用被开发出来,面向个人消费者的3D打印机市场有望实现高速的增长。
图表5:淘宝上售卖的6000元的3D打印机及其产品
图表6:全世界个人打印机销量
图表7:莫尼塔公司利用3D打印制作的美国总统奥巴马的头像

 

(责任编辑:admin)

weixin
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