制造業(yè)仍是最大應用領域，3D打印市場解析

根據(jù)ASTM（美國材料與試驗協(xié)會標準），3D打印為AM（Additive Manufacturing）增材制造，被定義為“一個與減材制造相反，利用3D 模型數(shù)據(jù)，通常以逐層堆疊累積的方式將材料連接起來構造物體的過程�！卑床牧蠈傩苑�，包括以塑料，金屬，生物材料等為主的增材制造工藝。按技術分類（各種技術的優(yōu)勢不同），包括層壓、材料擠出、直接能量沉積、混合增材制造、光聚合、粉末床融化、粘結劑噴射、材料噴射的增材技術。

根據(jù)《The State of 3DPrinting 2016》數(shù)據(jù)顯示，2016年3D打印全球市場規(guī)模達到100億美元，根據(jù)業(yè)內專家觀點，預計未來3年CAGR達到44.22%，市場空間達到300億美元。

從細分市場來看，2016年全球3D打印市場中，打印設備占比達37%，打印材料33%，打印服務為30%。從下游應用來看，全球3D 打印產(chǎn)值在機械、消費品/電子、汽車、航空航天、醫(yī)療等行業(yè)的應用占比分別達17.5%、16.6%、16.1%、14.8%、以及13.1%，合計占78.1%。

2016年3D打印全球市場下游應用行業(yè)占比

（來源：《The State of 3DPrinting 2016》）

中國市場

根據(jù)《The State of 3DPrinting 2016》數(shù)據(jù)顯示，2016年3D打印中國市場產(chǎn)值達12.2億美元，預計國內市場增速將快于全球增速，全球市場占比也將明顯提升。

最新市場趨勢
零部件生產(chǎn)
3D 打印正在經(jīng)歷從原型制作，到工具和模具制造，再到零部件生產(chǎn)。目前3D打印以原型制作為主，我們能看到更多的工具及模具制作在試用3D打印，估計隨著成本越來越低，更多零部件生產(chǎn)會通過3D打印實現(xiàn)。

例如汽車領域，之前主要為汽車設計階段對于3D打印有需求，較少整車廠購買3D打印機，主要為零部件廠購買居多，多用于內飾、車燈、金屬零部件的驗證為主，現(xiàn)在開始有向零部件批量化生產(chǎn)發(fā)展的趨勢。

根據(jù)《The State of 3D Printing 2016》，2016年3D打印的主要應用分類（按照應用場景）：制造原型（55%）、概念驗證（29%）和制造（24%）。   

金屬3D打印
近年來金屬3D 打印是市場熱點。從細分市場的角度，根據(jù)《The State of 3D Printing 2016》，3D打印材料主要包括工程塑料、光敏樹脂、橡膠類材料、金屬材料和陶瓷材料等，其中塑料是占主導地位的3D打印材料（50%以上）、金屬僅為19.8%，由于3D打印科技工具具應用方向逐步轉向最終產(chǎn)品生產(chǎn)應用，金屬耗材會占有越來越多的市場份額，金屬材料份額比重2022年將超過50%，將成為最快爆發(fā)的細分領域。

4D打印和生物3D打印
據(jù)預測，未來5-10年，4D打印與生物3D打印將成為新的熱點。

4D打印是指在在3D打印的基礎上增加時間元素，其原理為只需在特定的（如溫度、濕度等）條件下，制作出來后的東西可以進行自我變形，是由麻省理工學院的自組裝實驗室開發(fā)和3D打印機制造商斯特塔西有限公司（美以合資）合作開發(fā)出來的，目前4D打印還處于實驗室試驗階段，現(xiàn)在還只能打印出自動變形的條狀物體，下一個目標是制作出可變形的片狀物體，然后才是各種更加復雜的東西。

生物3D打印機是指在數(shù)字三維模型驅動下，3D打印機按照增材制造原理定位裝配生物材料或細胞單元，制造醫(yī)療器械、組織工程支架和組織器官等制品的技術。目前應用多為支架類（牙科的牙冠固定橋、個性化舌側托槽、膝關節(jié)的假體、外科手術導板），2016年，成功植入猴子體內，生物3D打印技術邁入臨床試驗階段。

最近3D打印大事件盤點（部分）
美3D打印超聲速發(fā)動機燃燒室測試成功
2016年1月18日，位于弗吉尼亞州的Orbital ATK公司驕傲地宣布，他們已成功地在NASA蘭利研究中心測試了3D打印超音速發(fā)動機燃燒室。不僅測試分析結果確認達到甚至超出性能要求，3D打印的超音速發(fā)動機燃燒室也被證明是能夠承受最長持續(xù)時間的風洞試驗記錄的一款燃燒室。

超聲波技術，開啟3D打印纖維增強復合材料的新時代
2016年1月，英國Bristol大學的研究論文：“通過超聲排序的微觀結構3D打印”，發(fā)表在《智能材料與結構》雜志上。為了充分控制復合材料微觀結構的分布和方向，英國Bristol大學找到了代替熔融長絲的3D打印復合材料的方法，該方法是基于光敏樹脂技術的3D打印技術。

新的復合材料打印技術通過超聲波來定位數(shù)以百萬計的微小增強纖維，形成一個微觀的加固框架，超聲波的作用與激光束同時作用，通過超聲波用來誘導材料的微觀結構排列，通過激光束用來固化環(huán)氧樹脂。

首飛成功！裝有3D打印燃油噴嘴的波音737MAX
2016年1月29日，波音公司最新的機型737MAX在波音雷頓工廠的測試機場成功完成了首飛。 整個過程歷時2小時47分鐘，沒有出現(xiàn)任何異常。這架飛機的動力來源是一對由CFM國際（GE航空與法國飛機制造商Snecma的合資公司）開發(fā)的LEAP-1B發(fā)動機引擎。除了采用了單晶鎳合金壓氣機葉片和非常輕質的陶瓷復合材料（CMCs），這架飛機還有一個亮點，那就是安裝了19個3D打印的燃油噴嘴。

中科院福建物構所研發(fā)出更快打印技術
中科院福建物構所3d打印工程技術研發(fā)中心林文雄課題組宣布在國內首次突破了可連續(xù)打印的三維物體快速成型關鍵技術，該3D打印機的速度達到了創(chuàng)記錄的600 mm/h，可以在短短6分鐘內，從樹脂槽中“拉”出一個高度為60 mm的三維物體，而同樣物體采用傳統(tǒng)的立體光固化成型工藝(SLA)來打印則需要約10個小時，速度提高了足足有100倍!

日立開發(fā)出3D打印高熵合金技術
2016年2月，日立制作所和日本東北大學開發(fā)出了在拉伸強度和耐腐蝕性能方面出色的3D打印高熵合金“HiPEACE”。與以往的其他制造方法相比，HiPEACE拉伸強度達到鑄造方式的1.4倍，點蝕電位提高至1.7倍。用于制造化學工廠等的設備部件時，可延長設備壽命、提高運轉率。

像墨水打印一樣打印液態(tài)金屬？Xjet獲得光大和歐特克投資
2016年3月，液態(tài)金屬打印技術Xjet成功完成了一輪總額為2500萬美元的融資，領投的機構是中國光大控股、私募股權基金Catalyst CEL和3D軟件巨頭歐特克(AutoDesk)公司。Xjet的技術亮點包括納米金屬射流技術、金屬混合油墨、新型噴墨裝置和噴射方法（高溫處理）、出色的分辨率、高于SLS5倍的速度。

世界首例將3D打印用于制造超導諧振腔
2016年4月，澳大利亞墨爾本大學的科學家Daniel Creedon及其團隊在獲得3D打印超導諧振腔腔的突破，團隊所使用的鋁粉的成分與標準的工業(yè)鋁Al-6061并不一樣。他們使用的鋁粉重量比中含有12%的硅，而通常只有0.8%。此外，它還含有少量的鐵（0.118%）和銅（0.003%）。

華中科技大學武漢光電國家實驗室研發(fā)出4激光器的大型SLM金屬打印設備
2016年5月，華中科技大學武漢光電國家實驗室教授曾曉雁領導的激光先進制造研究團隊研發(fā)的大型SLM金屬打印裝備深度融合了信息技術和制造技術等特征，由4臺500W光纖激光器、4臺振鏡分區(qū)同時掃描成形。

惠普多射流熔融3D打印機正式上市
2016年5月，惠普公司的3D打印解決方案正式推出市場。首次推出市場的3D打印機包括兩種型號，分別是HP Jet Fusion 3D 3200和HP Jet Fusion 3D 4200。其中4200被設置為具備更高的制造能力水平，可以滿足從原型到短期制造等各方面的需求。其中，HP Jet Fusion 3D 3200的起價為13萬美元，如果用戶需要選配后處理系統(tǒng)等其他工具，售價約為15.5萬美元。HP Jet Fusion 3D 4200的市場零售價則要超過20萬美元，價格根據(jù)配置不同而有所不同。

國防承包商英國BAE系統(tǒng)宣布開發(fā)一款基于化學反應的Chemputer打印機
2016年7月，BAE宣布他們正在研究一種化學3D打印機被稱為chemputer，能生長高度先進的和定制的無人駕駛飛機。在添加劑和養(yǎng)分的作用下，這些化學成分會發(fā)生反應從而“生長”成任何需要的功能性形狀。

華中科大研發(fā)成功金屬絲為原料的3D打印
2016年7月22日華中科技大學通報，由該校數(shù)字裝備與技術國家重點實驗室張海鷗教授主導研發(fā)的金屬3D打印新技術“智能微鑄鍛”，近日成功3D打印出具有鍛件性能的高端金屬零件。

號稱世界唯一的無需后處理的工業(yè)級桌面型3D打印機誕生
2016年7月21日，RIZE要做的就是消除那些無謂的浪費，開啟為設計師和工程師輕易獲取原型和最終產(chǎn)品的可能性。不僅如此，RIZE的打印速度更快，材料更強。

基于仿真的金屬增材制造預處理軟件Amphyon問世
2016年8月，德國的創(chuàng)業(yè)公司Additive Works開發(fā)了基于仿真的金屬增材制造預處理軟件-Amphyon，Amphyon的作用是幫助金屬增材制造商能夠預測和避免零件在3D打印過程中發(fā)生變形。Additive Works聲稱Amphyon可以消除許多與金屬3D打印相關的常見問題，包括裂紋、表面質量差、密度不足等問題。

中國科學家在納米級3D打印技術制備微型透鏡領域獲得突破
2016年8月，中國科學院理化技術研究所仿生智能界面科學中心有機納米光子學實驗室的科研團隊發(fā)表論文，開創(chuàng)性地利用納米級的3D打印技術--超衍射多光子直寫加工技術制備了聚合物三維Luneburg透鏡器件，其大小僅相當于人類頭發(fā)直徑的1/2，第一次將真三維的Luneburg透鏡的工作波段從微波推廣至光波段，使對三維Luneburg透鏡的研究從宏觀的微波領域轉向光學領域邁進了堅實的一步。該研究成果將進一步促進微小光學和變換光學的發(fā)展，并打開了納米級3D打印技術在微納米器件領域中的全新應用。

Fraunhofer通過3DP技術制造硬質合金模具
2016年9月，德國弗朗霍夫（Fraunhofer）研究所的研究人員已經(jīng)成功地使用3DP粘合劑噴射三維打印技術生產(chǎn)硬質合金模具。通過3DP打印硬質合金粉末，研究所能夠輕松創(chuàng)建復雜的設計。

中國首家基于云的中小學在線建模軟件GeekCAD正式商業(yè)化
開發(fā)兩年，又經(jīng)過近一年創(chuàng)客們的不斷使用與反饋，GeekCAD(geekcad.com)于2016年9月8日正式商業(yè)化。無需安裝軟件，GeekCAD在線建模平臺只需要三步（繪制平面圖案，將平面生成三維，以及精細調整）就可以完成建模，除了在線社區(qū)，GeekCAD操作界面包括中文和英文界面。

Stratasys新目標指向大尺寸以及碳纖維打印
2016年9月，Stratasys發(fā)布了其要達到更大尺寸3D打印的目標及實現(xiàn)這個目標的兩個主要途徑.一種是將3D打印熔融擠出頭通過機器人來完成運動路徑，第二種Stratasys將其稱為“infintely build”。

鈑金加工設備廠商Adira推出世界首臺金屬3D打印和激光切割復合機床
2016年11月，針對直接能量沉積3D打印功能，Adira開發(fā)了激光直接加工工藝，通過在不同功能的加工頭之間進行切換，用戶既可以選擇對鈑金進行激光切割，也可以選擇使用直接能量沉積3D打印技術進行零件修復或打印。

浙工大研發(fā)超音速激光沉積3D打印技術
浙工大姚建華團隊創(chuàng)新的將3D打印與超音速冷噴涂技術相融合，提出了超音速激光沉積技術，該技術利用了超音速激光沉積技術和激光熔覆技術的各自優(yōu)勢，具有沉積效率高、溫度低、成本低、性能高等優(yōu)點。

玉柴鑄造集成式復合氣缸蓋砂芯組中的3D打印技術
廣西玉柴在鑄造集成式復合氣缸蓋的砂芯組方面進行了積極的探索，成功鑄造出零件復雜程度高的集成式復合氣缸蓋。集成式復合氣缸蓋的復雜性包括進排氣道、噴油器安裝孔、缸蓋上水套、缸蓋下水套、氣缸孔、缸孔水套和凸輪挺桿孔。3D打印在其中發(fā)揮的作用是組合砂型的缸蓋上水套砂型、缸蓋下水套砂型、進氣道砂型和排氣道砂型是由3D打印出來的。

突破技術瓶頸，3D打印鎢材料
鉑力特經(jīng)過多次研究試驗，研制出專門針對難熔金屬和高導熱高反射金屬的專用3D打印裝備BLT-S300T，有效地解決了以上問題，打印出了鎢合金零件，并且工藝參數(shù)穩(wěn)定，成形良好。該零件整體采用薄壁結構，最小壁厚僅0.1mm。

南京航空航天大學3D打印鋁基納米復合材料
南京航空航天大學提供一種基于SLM成形的鋁基納米復合材料，用于激光增材技術領域，有效的解決鋁基納米復合材料在激光增材過程中工藝性能與力學性能不匹配、增強顆粒分布不均勻以及陶瓷相與基材相之間潤濕性較差的問題，使得所獲得的產(chǎn)品具備良好的界面結合以及優(yōu)異的力學性能。

3D打印一體成型核反應堆壓力容器
2016年12月，中國核動力研究設計院與南方增材的研究成果3D打印反應堆壓力容器試件已經(jīng)通過國家能源領域相關專家的技術鑒定。南方增材科技有限公司擁有自主研發(fā)的大型電熔3D打印設備，能打印直徑達5.6米，長度達9米，重達300噸的厚壁重型金屬構件。

來源：全象有數(shù)