各位,你认为3D模型数据库3d建模有什么用优点?对工作效率的提升有帮助吗?

1、行业概述:1.13D打印——从“减材”到“增材”, 传统技术的升级革新。3D打印又称增材制造,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。区别于传统减材制造,3D打印通过对模型数字化立体扫描、分层处理,借助于类似打印机的数字化制造设备,将材料不断叠加形成所需的实体模型。3D打印在中小批量生产成本控制、个性化生产、生产可预测性和材料利用率等方面与传统技术相比都具有明显优势。3D打印在不同行业减少多类型成本。航空航天燃烧室:3D打印降低费用成本50%;义齿金属内冠:3D打印降低人工成本70%;压缩磨具:3D打印降低时间成本50%。3D打印与传统精密加工技术的比较(以金属3D打印技术为例 );3D打印是从简至繁、层层叠加的新型技术:3D打印与传统技术相比的优势1)生产成本:不同于传统制造企业通过批量生产单一产品形成规模经济,3D打印依靠同一台设备生产多样产品。企业通过增加产品种类降低生产的单位成本,从而达到范围经济。具体而言,生产的主要成本可分为物料成本,机器折旧,耗材成本和人工成本几方面。3D打印无需模具和机械加工,减少开模次数,简化了生产过程,降低了生产装配成本和耗材成本。同时,增材制造被视为无人值守的制造过程,需要的人力成本较少,并且一次成型,减少废料,提高材料利用率,也有助于减少用料成本。2)生产可预测性好:3D打印时间、成形变形量、成形精度等可通过3D打印技术及辅助技术进行预测,并可以通过调整模型使得零件构型可测、可控。3)材料无限融合:传统的制造机器在切割或模具成型过程中不能轻易地将多种原材料融合在一起,随着3D打印技术的发展,已经有能力实现不同原材料的融合。1.2 3D打印工作流程3D打印操作流程通常分三步。前期软件的建模至关重要,需要精通软件建模技术、材料等多学科人才参与把关。模型搭建对产品是否符合所需标准起到决定性作用。而打印设备则主要负责产品的产出成型,技术和材料两者互相搭配制成综合性能好的实物。3D打印工作流程打印前:1.获取所需产品的3D结构信息;2.将数据录入建模软件中。1.根据数据编辑模型,构建支撑结构(如需);2.分层切片,规划扫描路径。1.根据打印路径预设参数跟踪:2.挑选适配材料。打印中1.设置3D打印机并调整打印参数;2.校平设备平台,倒入耗材(根据情况做预热准备);3.使用联机或脱机模式进行逐层堆积打印,打印过程中软件系统会实时追踪调整适度参数,以确保打印品符合要求;4.获得初步制成品。打印后1.脱离外支撑结构,对制成品表面精细化打磨处理2.对成品进行实际性能和功能测试3.如满足需求可成熟生产,如不满足则根据不足进一步完善优化1.33D打印工艺——多技术路线共存,PBF为工业领域主流技术3D打印技术从诞生至今近40年,目前处于多技术路线共存的状态。根据中华人民共和国国家标准《增材制造术语》(GB/T35351-2017),根据增材制造技术的成形原理,可以分成七种基本的增材制造工艺。PBF为工业领域主流技术:增材制造的终端零件性能高度依赖于其制备的设备类型和工艺参数,PBF工艺因其特定的加工方式而使得零件具备良好的力学性能和尺寸精度,成为工业应用领域中主流的增材制造技术。其中,以激光作为能量源的SLM/SLS工艺因稳定性和技术成熟度较高,在直接制造终端零件的应用场景中具备较突出的价值和优势。3D打印技术介绍1)粉末床熔融 (Powder Bed Fusion)(PBF):通过热能选择性的熔化/烧结粉末床区域的增材制造工艺。工艺技术名称激光选区熔化(SLM)、激光选区烧结(SLS)、电子束选区熔化(EBSM)。2)定向能量沉积 (Directed EnergyDeposition ) (DED):利用聚焦热能将材料同步熔化沉积的增材制造工艺。工艺技术名称激光近净成形(LENS)亦称激光立体成形(LSF)、电子束熔丝沉积(EBDM)、电弧增材制造(WAAM)立体光固化 (VATPhotopolymerization):通过光致聚合作用选择性的固化液态光敏聚合物的增材制造工艺。工艺技术名称 光固化成形(SLA)3)粘结剂喷射 (Binder Jetting) 选择性喷射沉积液态粘结剂粘结粉末材料的增材制造工艺 工艺技术名称三维立体打印(3DP)4)材料挤出 (Material Extrusion) :将材料通过喷嘴或孔口挤出的增材制造工艺。工艺技术名称 熔融沉积成形(FDM)5)材料喷射 (Material Jetting) 将材料以微滴的形式按需喷射沉积的增材制造工艺。工艺技术名称 材料喷射成形(PJ)6)薄材叠层 (Sheet Lamination) 将薄层材料逐层粘结以形成实物的增材制造工艺工艺技术名称层压物体制造(LOM)、超声波增材制造(UAM)1.4
3D打印发展历程——起源于美国,当前国内行业仍处成长期3D打印技术技术起源于美国,并于21世纪开始日益成熟,其应用范围由模型和原型制造进入产品快速制造阶段,在航空航天等高端制造领域得到规模应用。国内3D打印技术与国外仍有较大差距,当前国内行业整体处于成长期。全球增材制造行业发展历程:1)思想萌芽:1940年,Perera提出了切制硬纸板并逐层粘结成三维地形图的方法。直到20世纪80年代末,3D打印制造技术实现了根本性发展,仅在1986至1998年注册的美国专利就多达24项。2)技术诞生:1986年美国的Hu11发明了光同化技术(SLA),1988年Feygin发明了分层实体制造技术(LOM),1989年Deckard发明了粉木激光烧结技术(SLS)。1992年Crump发明了熔融沉积制造技术(FDM)。1993什Sachs发明了啧头打卬技术(3DP)。3)装备推出:1988年美国的3DSysles公司牛产出了第一台增材制造装备SLA250,开创了增材制造技术发展的新纪元。1996年,3D Systems使用喷墨打印技术,制造出其第一台3DP装备Actua2100。同时,美国Zcorp公司也发布了Z402型3DP装备。4)大规模应用:2002年,德国成功研制了选择性激光熔化增材制造装备(SLM),同时,电子虫熔化(EBM)、激光工程净城形(LENS)等一系列新技术与装备涌现出来。这些技术解决此传统制造工艺面临的难加工甚至是无法加工等制造难题。我国3D打印行业重要事件:1)1988年:清华大学激光快速成形中心建立2)1994年:国内首台自主知识产权的工业级3D打印机研制成功3)1998年:卢秉恒团队研制出国内首台光固化快速成型机4)2012年:中国工程院启动市场调查,研究3D打印技术在国内的发展前景,开始引发国家层面关注5)2013年:中国3D打印技术产业联盟成立6)2017年起:国家出台《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》、《增材制造标准领航行动计划(2020-2022年)等政策,助推国内3D打印行业发展。1.5
2D打印 VS 3D打印2D打印机商业模式较为单一,打印机厂商主要依靠耗材盈利。3D打印可能的商业模式存在于五个层面——制造端(3D打印机制造)、材料端、模具端、零售端、样品端(研发)。2D打印的B2C相比,3D打印目前集中于B2B模式,同时也在进一步扩展B2C的定制化多样性消费市场。 2D打印商业模式上游:打印机厂商-主要依靠耗材盈利而不是打印机打印机价格不高且稳定,各厂家依靠长期高频使用的耗材盈利。打印机与复印设备的耗材,包括碳粉、芯片、硒鼓等集中了激光打印设备70%以上的核心技术。各厂商通过在上述领域积累的专利技术,长期高价销售耗材获利。原装耗材:由打印机生产厂家提供,质量更有保障,但价格较高。通用耗材:由第三方厂家提供,价格更便宜,但在质量上与原装设备略有差异。中游:B2C打印店打印业务:主要是通过购买一定数量的打印机,帮助商家或个人打印宣传材料或资料等;商业模式单一,可替代性强,拓展性弱。广告业务:名片设计制作、灯箱广告、海报出图、证件制作、牌匾制作等。后端项目盈利:与医院、汽车驾校、教育培训行业等通过介绍客户资源互助,合作共赢下游:C端用户 3D打印商业模式:上游:3D打印机制造商产品:打印机、扫描仪、软件以及相关的硬件设备;材料:金属材料、复合材料等。3D打印服务:交付客户定制的成品。市场费用及研发费用较高,所以厂商一方面不断推出更好的打印机以巩固其品牌形象和市场地位,同时也提供附加服务或高利润的产品,例如3D打印材料。中游:3D打印软件供应商软件服务:软件许可证、技术支持等。行业解决方案:咨询、设计及打印服务。由于专业咨询和设计过于定制化,而目前市场还没有成熟的行业标杆研发成本较高导致利润率较低。平台提供商主要活动:在线3D模型商店、模型打印服务。主要收入来源:开店服务费、产品打印费。模式容易被复制,竞争也比较激烈,因而品牌影响力和用户活跃度更加重要,需要有更优质的客户体验、更有竞争力的价格以及更有创意的市场战略。下游:B端为主3D打印——中国制造业升级发展的核心助推力3D打印是对传统制造业的补充和增强,借助3D打印技术,企业在产品设计研发,生产复杂产品和开展定制化等方面均可有所提升。3D打印有利于企业创新,进而推动我国制造产业逐步升级。3D打印推动企业创新:1)产品设计研发;传统制造企业生产整件时,设备只能生产固定形状的零部件,并且只能通过加工再进行组装,局限了一些创意设计。而3D打印通过采取逐层打印,整体制造,可以制造出传统生产技术无法达到的产品形状。应用案例瑞典刀具系统制造商山特维克推出了一种带有金属3D打印刀头的新型铣刀,该产品是企业重新设计并优化过的最新产品,新构造可以减少长悬伸铣削中的振动,专为克服长悬伸金属铣削过程中的振动问题,将加工效率提高50%。日本蜻蜓牌借用3D打印技术实验文具产品的不同外形方案。先用3D扫描仪扫描手工切削的发泡模型,然后使用3D建模软件对其进行表面光滑处理,最后使用3D打印机重新输出并进行实验。3D打印可以表现和手工制作同样细腻的圆弧及曲面。在实验的基础上修正造型,开发出了更符合人体工学的修正带。2)定制化产品:产品的复杂程度和差异化程度越高,3D打印越能体现优势。3D打印可以提升产品复杂程度,生产符合消费者个性化需求的定制化产品。应用案例美国医疗用品公司以3D打印技术开发外形如像骨架的保护套由于其可定制性高,在无需模具的情况下,可以用来打印诸如义眼,牙齿等器官3)修复磨损或损坏的产品:借助3D打印技术和设备,将受损的组件修复回原来的状态,在提高利用率的同时比重新制造相同的组件更节省成本和材料。应用案例美舰艇备战中心技术人员采用先进的激光增材制造技术(3D打印)修复飞机受损部件,使飞机尽快快速返回到舰队中通过3D扫描对损坏的齿轮进行数据采集,利用采集到的数据使用三维逆向软件对其进行模型重建,以修复损坏及磨损的位置1.6政策出台速度快、支持力度大,助力转型“中国智造”目前政策重点主要集中在3D打印材料、技术提升与标准建设方面。2015年,我国3D打印产业在“中国智造”引导下迎来高速发展契机,《中国制造2025》等一系列政策描绘了增材制造行业的发展路径。2016年国务院印发的《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》标志着产业化的落地。中国3D打印发展以来,行业扶持政策发力迅速。从整体战略,应用领域、关键技术再到企业标准,政策指导不断细化,促进行业发展。2015,中共中央、国务院《中国制造2025》重点攻克3D打印材料制备、智能软件等瓶颈,突破适用于3D打印材料的产业化制备技术,建立相关材料产品标准体系。对增材制造的重点发展方向做出具体规划,促进行业高速发展2016,工信部《工业强基工程实施指南(2016-2020年)》公示高性能、难熔、难加工合金大型复杂构件增材制造一条龙应用计划;瞄准航空航天、交通运输和核电等重大装备开发和生产用户,形成上下游产业对接的应用示范链条。针对重要应用领域的基础材料、工艺和装备,推动重点项目建设和技术突破2016,国务院《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》打造增材制造产业链,开发智能材料;利用增材制造等新技术,加快组织器官修复,建设增材制造等领域大数据平台与知识库。打造3D打印产业链;突破3D打印专业材料技术难点2017,工信部、发改委等十二部门《增材制造产业发展行动计划(2017—2020年)》设立2020年增材制造产业年销售收入超过200亿元,年均增速在30%以上的目标。提出关键核心技术达到国际同步发展水平,工艺装备基本满足行业应用需求,在部分领域实现规模化应用。对3D打印关键技术、工艺装备等具体方面的未来发展要求进行详细阐述。2020,科技部《增材制造标准领航行动计划(2020-2022年)》提出到2022年,对接国际的增材制造新型标准体系基本建立:增材制造专用材料、工艺、设备、软件、服务等领域 “领航”标准数量达到80-100项,增材制造国际标准转化率达到90%。充分发挥标准对增材制造技术创新和产业发展的引领作用,提升我国增材制造标准国际竞争力2021,国务院《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确增材制造在制造业核心竞争力提升与智能制造技术发展的重要性 。将增材制造作为未来规划发展的重点领域2021,国家市场监督管理总局《2021年度实施企业标准“领跑者” 重点领域》增材制造装备企业标准被列入重点领域中,涉及增材制造领域的主要产品为增材制造装备,属于通用设备制造业将3D打印企业标准列入“领跑者” 重点领域2.产业链3D打印产业链3D打印产业链的上游为原材料、核心硬件和辅助运行系统的供应商。 中游以3D打印设备生产厂商为主,大多亦提供打印服务业务及原材料供应,在整个产业链中占据主导地位。下游主要为3D打印服务对象,3D打印主要应用于航空航天、汽车工业等领域,以工业级应用为主1)上游环节:材料与软硬件供应材料:金属材料、非金属材料、生物材料、复合材料等硬件:激光器、DLP光引擎、主板、振镜系统等软件:建模、切片、控制软件、CAD等2)中游环节:设备生产商熔融沉积成型(FDM)、生物打印、光固化成型(SLA)、电子束熔化(EBM)、数字光处理(DLP)、选择性热烧结(SHS)、三维打印快速成型(3DP)、激光熔覆成型(LMD)、选择性激光烧结/熔化(SLS/SLM)3)下游环节:客户及应用汽车工业、航空航天、生物医疗、消费娱乐、建筑打印、政府/军事、专业培训、文创工艺、时尚生活2.1上游:软件技术——九层之台,起于累土无论是在3D数据模型获取、3D数据模型处理还是3D打印机的控制等过程中,都离不开3D软件技术。软件系统集合扫描切片、制造与故障诊断、温场控制、远程监测、数字化扫描控制、数据反馈与集成控制等功能于一体,为成品的精细化满足需求提供保障;提高数据准备效率、优化打印质量、增强产品精细化。CAD仍是目前主流软件技术。现3D打印软件供应商呈现综合发展态势,在不断提升核心CAD软件技术性能的同时,开发更多集CAD、CAE、CAM等辅助软件于一体的综合软件。核心软件技术;1)计算机辅助设计软件CAD:CAD仍是目前主流软件技术CAD作为制造设计软件,是CAE和CAM使用的基础。使用CAD软件以数字方式定义零件的三维几何形状,完成初步建模任务。CAD利用仿真技术可前期优化模型。CAE仿真求解优化产品的结构力学、热度、模态和流体等力学性能,从而保证产品打印的可使用性符合要求。CAE仿真技术会支撑从建模到前期和过程控制等3D打印工艺链的方方面面。2)计算机辅助工程仿真CAE:3)计算机辅助制造处理CAMCAM完成制造处理五大步骤CAM软件将CAD和CAE数据作为输入,用于精确完成模型。CAM通常作为确定零件构建方向、支撑策略、零件布局和加工余量等,提升协作效率。4)制造工作流程&安全软件MES/ERP/PLM..2.2上游:材料——3D打印最重要的物质基础3D打印是通过设备逐层增加材料来制造三维产品,材料是3D打印最重要的物质基础。材料的发展在很大程度上决定了3D打印能否得到更加广泛应用。现阶段我国3D打印仍旧以工程塑料、树脂和部分常见金属材料为主,且国内在3D打印原材料方面的生产企业较少,特别是金属材料方面,仍依赖进口。3D打印材料对比:金属和复合材料凭借其比传统材料更优异的机械特性(刚性、抗冲击性、轻便性等)和其他力学性能,其中典型金属增材制造结构的力学性能趋于稳定甚至部分超过锻件性能,未来或将推动3D打印技术服务更多应用场景,有望实现真正的3D打印制造创新。3D打印有多种技术种类如SLS、SLA和FDM等,每种打印技术使用的材料各有不同,如SLM技术常用金属材料,而SLA通常用光敏树脂,FDM适应于工程塑料等。我国非金属材料仍占主要部分,与金属材料大致形成6:4的格局(截至2022年10月);但同时我国对于材料技术的更新创造不断加速,2021年相关专利申请量达3079件,超过美国位列第一。从专利内容来看,各类复合材料、可降解材料以及更优性能的金属材料是我国研发的重点方向现阶段国内金属粉末性能略差于国外。金属3D打印工艺中,金属粉末质量是影响最终打印部件结构及性能质量以及使用成熟度的关键因素之一。金属粉末质量越好,一致性越高,波动越小,粒径越小,其打印出的产品致密性、机械性能越好。专用粉末材料体系不完备、标准缺乏、工艺性验证不足等问题是造成现阶段国内金属粉末性能略差于国外的主要原因。2.3中游:3D打印主流技术对比目前主流使用的3D打印技术可分为三大类:挤出成型技术、光聚合成型技术和烧结/粘结成型技术。FDM凭借其易操作、材料利用率高以及FDM线材机械性能优异等优势广泛应用在制作成品原型或研发模型中。PolyJet>DLP>SLA:光固化技术中SLA技术是最早出现的一种快速成形技术,凭借激光扫描及光固化原理更适用于制作精度要求高的物品,但以点为单位打印速度较慢;相比之下以数字微镜元件投影产品的DLP逐层打印速度更快,且精度高,DLP的综合表现略优于SLA技术;而光固化PolyJet技术与前两者对比,又凭借其可用多种材料混合多种色彩,满足更多样化的需求,更胜一筹。3D打印技术工作原理1)熔融挤出成型技术:FDM-在打印机开始工作过程中:加热喷嘴至一定高度后,材料会依靠压力以长丝的形式分别通过X、Y和Z三个轴系统按照计算机建好物品的预定位置熔化挤出,逐层沉积并且固化冷却。构建平台在单层填充完毕后逐层向下移动,重复此过程完成制品制作。整体FDM成型原理简单易操作,FDM多使用工程塑料,整体打印过程中材料利用率高,并且对环境污染影响小,属于性价比高、可操作难度小的技术。但由于其需要先加热再将物品固化,热胀冷缩变化下会导致物品翘曲缩小。SLA-首先利用CAD设计出三维模型,并设计好扫描路径和位置,制作过程中激光器发出紫外线激光束按照零件的分层截面信息逐点扫描光敏树脂材料表面,使被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化,工作台自上而下移动逐层叠加扫描固化出成品。激光扫描法可以制作出更加精度、结构复杂且尺寸精细的物体。2)光固化成型技术DLP技术在打印过程中首先会利用切片软件把模型切薄片,形成层面建模记忆;然后把影像信号经过数字处理后以面光的形式在液态光敏树脂表面进行层层投影,每一层图像在树脂层很薄的区域产生光聚合反应固化,形成零件的一个薄层,层层固化成型堆积成最终的成品。由于直接使用投影仪投影成形,不使用额外喷头装置和加热装置,大大降低电气安全隐患,避免喷头堵塞问题,实现节能省材。PolyJet打印技术采用阵列式喷头,将液体光聚合物层喷射到构建托盘上,滚轮把喷射的树脂表面处理平整,UV紫外光灯对光敏聚合材料进行固化,层层累积后形成精确的模型成品,PolyJet打印技术可以载用多种多色材料,同时凭借喷射技术可以使制品细节精致、表面平滑。在烧结/粘结成型技术中,SLM、SLS和EBM是主流的金属成型工艺,三者制件过程虽有一定的相似度,但也各有特点。首先SLS和SLM属于利用激光器将粉末进行逐层叠加,而EBM则利用高能电子束扫描熔融粉末逐层固化成形;SLS相比SLM需要另添加粘合剂材料,混合粉末后SLS打印的成品硬度和精度略差于SLM制品。而EBM利用电子束产生的热量和能量高于SLM,更适合制造高导热金属、高温合金、高熔点金属零件,但SLM利用激光打印的制品力学性能和制品强度仍略优于EBM制品。综合来看,烧结/粘结成型技术凭借金属材料和技术特点能保证制品的硬度、力学性能好等优点更多应用于工业制造、航空航天、汽车制造中打印技术工作原理:1)SLS技术技术操作过程中首先用辊筒将一层粉末材料平铺在已成型零件的上表面,并加热至合适温度,由CO2激光器发出的激光束在计算机的控制下,根据几何形体各层横截面的CAD数据,有选择地对粉末层进行扫描,使粉末的温度升到熔化点,进行烧结并与下面已成型的部分实现粘结。一层完成后,工作台下降一层厚度,铺料辊在上面铺上一层均匀密实粉末,进行新一截面的烧结,直至完成,全部烧结完成后除去未被烧结的多余粉末,得到整个成品。整个过程工艺简单且不需要支撑结构,但整个过程由于需要烧结会产生异味且制作时间久。2)SLM技术SLM打印首先利用刀片将金属粉末以薄层分布在积层板上,聚焦的激光在扫描振镜的控制下进行参数扫描,金属粉末在高能量激光的照射下发生熔化,快速凝固,形成冶金结合层。当一层打印任务结束后,基板下降一个切片层厚高度,刮刀继续进行粉末铺平,激光扫描加工,重复这样的过程直至整个零件打印结束。SLM技术采用分层铺粉的方式进行打印,打印精度较高。3)EBM技术利用软件将制品的三维立体模型数据导入EBM设备中并确定位置摆放,然后在工作舱内平铺一层微细金属粉末薄层,利用高能电子束经偏转聚焦后在焦点所产生的高密度能量使被扫描到的金属粉末层在局部微小区域产生高温,导致金属微粒熔融,电子束连续扫描将使一个个微小的金属熔池相互融合并凝固,连接形成线状和面状金属层。根据其配合材料和技术的原理特点,成品的质量强度各有差别。使用非金属(工程塑料、树脂)的技术在制作过程中需要支撑结构辅佐,其中PolyJet、SLA、DLP成型速率快,由于使用树脂或光敏材料,成品精度高表面质量优,适合生产精细零件,但制品的耐热度和强度受限。FDM虽打印速率慢,成品精度一般,但现阶段凭成本低,易操作优点被广泛使用。使用金属材料为主的SLM、EBM、SLS成品强度和密度更高、制作周期短等特点,广泛应用于工业制造、航空航天和汽车制造领域。至于成本端,计算3D打印成本不光要考虑前期设备成本,3D打印材料和人工成本都会显著影响单件成本,近年来3D打印的费用已大幅下降。我们以三大主流技术中的FDM、SLA、SLS进行对比分析。主流3D打印技术成本对比:FDM:设备成本:经济性打印机和3D打印机套件售价几百美元起。质量更高的中端桌面级打印机售价约2000美元起,工业系统售价15000美元起。材料成本: 大多数标准和工程长丝成本为50-150美元/千克,支撑材料成本为100-200美元/千克。人工需求:手动去除支撑(对于使用可溶性支撑的工业系统,大部分支撑可自动去除)。为了获得高质量的表面光洁度,需要进行长时间的后处理。SLA设备成本:专业桌面级打印机售价3500美元起,大型台式打印机售价10000美元起,大型工业打印机售价80000美元起。材料成本:大多数标准和工程树脂成本为149-200美元/升。人工需求:清洗和后固化(大部分流程均自动进行)进行简单的后处理以去除支撑标记。SLS设备成本:台式工业系统售价18500美元起,传统工业打印机售价100000美元起。材料成本:尼龙成本为100美元/千克。SLS不需要支撑结构,未熔合的粉末可以重复利用以降低材料成本。人工需求:进行简单的清洁以去除多余的粉末。2.4中游:3D打印设备市场现状及特点截至2022年10月,中国3D打印设备主要以SLS、SLM和非金属的FDM为主,前两者占比约32%,FDM占比约15%,分别对应主要应用于工业级和桌面级。其中金属增材制造设备技术壁垒较高,均价远高于工业级增材制造设备整体均价。国内外生产企业商业模式和技术路径有所差别。国外企业核心技术涉猎金属和非金属两大板块,且普遍已打通全产业链技术,应用范围广;国内企业核心技术专攻性强,发展侧重3D打印设备和后期针对性服务,有待提升多样性2.5下游:对内面向工业级,对外面向消费级工业级(占比65-70%):航空航天是中国3D打印市场应用的主要领域(截至2022年10月),因增材制造更适用于高精尖,对产品有轻量化、结构优质化和集成化要求产业;同时航空航天对3D打印需求弹性相对较小、功能敏感性高,是3D打印需求最落地、应用最旺盛的领域。消费级(占比30-35%):主要应用于教育科研、艺术模型制造、消费电子领域。国内应用占比较低,80-90%的桌面消费级3D打印机出口海外,主要原因是消费级(非金属为主)国内产业链成熟、技术简单且原材料成熟度高,整体设备售价低于国外。未来消费级将仍以出口桌面用3D打印机为主,部分企业会开发三维打印服务平台,服务于产品研发或原型件小批量制造。3、市场全球3D打印行业蓬勃发展,预计2030年达850亿美元根据Wohlers数据,2021年全球增材制造产值(包括产品和服务)152.44亿美元,同比+19.50%,其中增材制造相关产品(包括增材制造设备销售及升级、增材制造原材料、专用软件、激光器等)产值为62.29亿美元,同比+17.50%,其中设备销售收入31.74亿美元;增材制造相关服务(包括增材制造零部件打印、增材制造设备维护、技术服务及人员培训、增材制造相关咨询服务等)产值为90.15亿美元,同比+20.90%。根据预测,2025年全球增材制造收入规模将达到298亿美元,2021-2025年CAGR为18.24%;2030年增材制造收入规模将达到853亿美元,2025-2030年CAGR为23.41%。3.1国内行业进入稳增长赛道,预计26年市场规模超千亿元2022年国内3D打印市场规模达320亿元,设备与打印服务为主要细分领域:当前国内3D打印行业政策分为支持类和规范类,鼓励企业进入行业的同时也抬高了行业标准,2017-2022年市场规模稳步爬坡上扬,期间CAGR为26.7%;亿渡数据预计26年国内3D打印行业市场规模将达1101.9亿元,22-26年CAGR为36.22%,仍将保持高速增长趋势。行业规模全球占比17%,仍处成长上升期:2021年全球增材制造市场规模达到152.44亿美元,中国占比约为17%;当前全球3D打印头部企业主要集中在美国,我国3D打印行业仍处于成长早期,多项专利通过申请但未投入具体应用,核心技术与尖端人才是制约我国当前3D打印产业发展的关键因素。3.2国内正处发展上升期凭借我国相关政策驱动,以及政策指引下企业端、研发端、资本端等齐力发展,推动3D打印行业迎热潮大发展。2021年国内以增材制造为主营业务的上市公司已有22家。我国3D打印区域特点为:京津冀全国领先,长三角地区凭借良好的经济发展优势、区位条件基础,已初步形成全3D打印产业链发展形式;而华中部地区以研发为主,以陕西、湖北为核心建立产业培育重地;珠三角地区则为3D打印应用服务的高地,主要分布在广州、深圳等地。当前国内3D打印行业的投融资项目主要集中在A、B轮次,多数企业处于成长早期、潜在空间较大。总体上看,资本市场与投资者认为3D打印行业具有较大潜力空间,近年来投融资总金额逐步增加,2021年国内3D打印行业投融资项目/投融资总金额达34个/ 48亿元,2022年国内3D打印行业投融资需求或超70亿元。由2021年国内3D打印行业融资轮次资料显示,融资项目主要集中在A轮(12个)、B轮(10个)意味着现阶段大部分企业仍处于成长早期,具有较大成长空间。3.3材料:需求高增根据Wohlers Associates,Inc.统计数据显示,全球增材制造专用原材料销售金额从2012年的4.17亿美元增长至2021年的25.98亿美元,CAGR≈22.54%。根据Reports and Data报告,2022年全球增材制造材料市场规模已达到30亿美元,预计2032年全球市场规模将达到240亿美元,期间CAGR≈23%。随着3D打印材料行业持续增长,预计未来几年产业增长动力将由以3D打印设备为主向设备和材料双驱动转变,3D打印材料需求量将较快增长。前瞻产业研究院预计2028年中国3D打印材料行业规模或将突破300亿元。3.4设备:航空航天市场规模至26年超200亿元,SLS/SLM技术接近200亿元分应用下游来看:从工业级3D打印设备的应用下游来看,至2026年工业级市场规模将接近400亿元,其中航空航天、模型制造为主要下游应用领域,市场规模将分别达到230、71亿元。分技术路径来看:至2026年,采用SLS/SLM、FDM、SLA技术路径的3D打印设备市场规模将分别到达188、88、88亿元。目前国内工业级3D打印设备与材料主要供给国内,而消费级3D打印设备主要销往国外。根据3D行业专家观点,这是由于国内原材料较为便宜,加工3D打印设备成本较低,且国内消费级供应链已较为完善,3D打印的用途没有完全凸显,国外则更需要3D打印简化供应链。对标外资,国内厂商仍处起步阶段。目前全球已建立起较为稳定的3D打印产业生态体系和行业竞争格局,呈现出行业整体高速增长,由几家巨头主导,其他设备制造商后起追赶的发展态势。如需订阅或购买可行性研究报告/商业计划书等咨询服务,请直接联系网站http://www.zyzgtzzx.com/或私信小编,以便获得全程优质完善服务

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