近期,根據知名分析師郭明錤透露,小米預計在2025年發售的新款旗艦機型小米16pro使用3D打印制造的金屬中框。此外,蘋果自2023年以來持續探索使用3D打印技術制造其蘋果系列產品,蘋果產業鏈企業也在積極布局3D打印。榮耀、OPPO等也開始在其折疊機中使用3D打印技術。
3D打印技術的普及,目前來看已是大趨勢!
3D打印技術正在改變傳統加工模式,引領先進制造
減材加工是典型的傳統加工模式。比如將木材加工成桌子、椅子,對原材料進行減損處理以達到想要的結構。像我們傳統的切削磨、電解加工等都是減材加工,這種加工模式已經有非常久的歷史,工藝成熟,因此在大規模制造及制造精度、光潔度等方面均具有非常強的優勢,但減損原材料,就導致材料利用率低,且受限于原材料特質,一些結構復雜的精密件加工難度大。
另一個適用范圍較廣的傳統加工模式是模具加工,就是提前做個模具澆注。特斯拉帶火的新能源汽車一體化壓鑄就是模具加工。模具加工的特點是多應用于金屬材料加工,加工形狀也受限于模具,而且復雜模具的制作常常需要3D打印技術。
3D打印就是和減材加工相對應增材加工模式,將粉末、樹脂、塑料等易成型的特殊材料逐層堆疊形成產品,是增材加工的核心工藝。打印的產品不會受限于原材料原本的形狀,從理論上來說,只要你可以想象出來的形狀,3D打印均可以實現,這就給先進制造帶來了極大的想象力。
而對于工業制造來說,最關鍵的是什么?產品和制造成本!3D打印能夠高效完成復雜結構產品的制造,實現產品想象力的飛躍,而這是目前傳統加工技術難以實現的;同時,工業制造的主要成本為原材料,3D打印可以極大地減少原材料的浪費,提高材料使用率,降低制造成本。
未來3D打印將引領先進制造。
3D打印市場規模快速增長,預計未來達到千億市場
根據從事增材制造行業研究的機構 Wohlers Associates 統計顯示,全球增材制造產值(產品和服務)從 2015 年的 51.65 億美元增長到 2023 年的 200 億美元左右,2015-2023 年 3D 打印市場規模 CAGR 約為 18.46%。Protolabs 預測,2030 年全球 3D 打印市場空間有望達到 883 億美元。
據中研網數據顯示,我國3D打印市場規模保持穩定增長,從2018年的122億元增長至2023年的367億元,年復合增速為24.64%,前瞻產業研究院預計2024-2029 年中國 3D 打印產業規模將持續高速增長,預計 2029年中國 3D 打印設備市場規模將超 1200 億元,2024-2029 年 CAGR 約為 19.5%。
3D打印下游應用消費電子及To C的桌面級是未來爆發點
航空航天領域是目前主要應用領域,規模持續穩定上升。3D打印,自2012年被《經濟學人》提出將會推動第三次工業革命,得到了廣泛關注。但是,由于桌面級3D打印機成本高昂,發展不如預期,市場降溫。幸運的是航空航天領域對成本不敏感,但對零部件復雜結構要求高,工業級3D打印逐步在航空航天領域得到了發展。據艾瑞咨詢統計,工業級應用在整體應用領域中占比65%-70%,航空航天是工業級應用的主要市場,其在工業級應用中占比58%。
航空航天領域應用主要為火箭發動機、飛機發動機等零部件。發動機部件涉及到噴管、內流道、內孔、內腔等復雜曲面不規則結構,傳統制造工藝無法一體化制造,工序繁瑣且復雜,而工序越多則連接點越多,導致重量高且缺陷多。可以一體化制造的3D打印很好地解決了這些問題。我國的深藍航天、星河動力、C919均有使用3D打印,隨著國外的“星鏈”計劃,我國的“千帆星座計劃”、商業航天和國產大飛機的發展,預計3D打印在航空航天領域應用越來越多,規模將持續穩定增長。
消費電子領域應用場景打開,將帶來新的指數增長曲線。3D打印在消費電子領域的滲透是隨著消費產品使用鈦金屬的發展而發展的。
鈦金屬由于輕量化和高機械強度的優勢,可以很好的適配消費產品不斷輕薄化的目標,隨著蘋果將邊框從鋼鋁復合轉為鈦鋁復合并大肆宣傳之后,三星、小米、榮耀、oppo等等廠商迅速更上。
但是鈦金屬質地硬,傳統CNC加工難度大,不僅刀具損耗大,而且加工過程中材料損耗也大,良率不到50%,導致成本一直居高不下,限制使用。
對于消費電子產品來說,高成本就是普及率的最大障礙。而3D打印可以很好的解決這個問題,降低生產成本,擴大鈦金屬應用范圍。
目前由于鈦金屬原材料的價格和打印設備價格相對較高,降低成本不夠明顯,所以還主要應用在高端手機的手機邊框、折疊屏鉸鏈等零部件。隨著下游應用規模的擴大,必然帶來打印設備成本和打印服務費用的降低,反過來同樣將會加速促進下游應用零部件的種類增加及規模的擴大。
畢竟,消費電子產品的輕薄化是一個不變的追求。
To C的桌面級3D打印機,未來巨大想象空間。桌面級3D打印曾在國內火過一段時間,但由于價格高昂,打印技術不成熟,國內需求市場逐步偃旗息鼓。但在國外,特別是歐美,創新實踐氛圍較強,桌面級3D打印機能夠很好地滿足他們的需求,而且隨著技術工藝不斷成熟,中國極致性價比的產業鏈促使桌面級打印機的價格持續下降,海外市場不斷發展,目前已經達到了年均數百萬臺的級別。
而我國由于之前經濟水平不高,桌面級3D打印機價格還是相對較貴,同時教育理念偏向理論,所以一直沒有得到發展,但隨著教育理念改變,新一代加強動手實踐教育,同時經濟水平也得到了較大提升,預計在桌面級3D打印機在國內將會有個非常龐大的增量市場。當然,目前還需要個比較好的切入點,去推廣桌面級3D打印機的應用。
此外,汽車、醫療器械、機器人等行業,3D打印都在逐步地擴展應用場景,未來也是非常大的增長點。
轉載請注明出處。