近期,根據知名分析師郭明錤透露,小米預計在2025年發(fā)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(xù)探索使用3D打印技術制造其蘋果系列產品,蘋果產業(yè)鏈企業(yè)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(tǒng)加工模式,引領先進制造
減材加工是典型的傳統(tǒng)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(tǒng)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(guī)模制造及制造精度、光潔度等方面均具有非常強的優(yōu)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(tǒng)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(yè)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(tǒng)加工技術難以實現的;同時,工業(yè)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(guī)??焖僭鲩L,預計未來達到千億市場
根據從事增材制造行業(yè)研究的機構 Wohlers Associates 統(tǒng)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(guī)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(guī)模保持穩(wěn)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(yè)研究院預計2024-2029 年中國 3D 打印產業(yè)規(guī)模將持續(xù)高速增長,預計 2029年中國 3D 打印設備市場規(guī)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(fā)點
航空航天領域是目前主要應用領域,規(guī)模持續(xù)穩(wěn)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(yè)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(fā)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(yè)級3D打印逐步在航空航天領域得到了發(fā)展。據艾瑞咨詢統(tǒng)計,工業(yè)級應用在整體應用領域中占比65%-70%,航空航天是工業(yè)級應用的主要市場,其在工業(yè)級應用中占比58%。
航空航天領域應用主要為火箭發(fā)動機、飛機發(fā)動機等零部件。發(fā)動機部件涉及到噴管、內流道、內孔、內腔等復雜曲面不規(guī)則結構,傳統(tǒng)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(yè)航天和國產大飛機的發(fā)展,預計3D打印在航空航天領域應用越來越多,規(guī)模將持續(xù)穩(wěn)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(fā)展而發(fā)展的。
鈦金屬由于輕量化和高機械強度的優(yōu)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(tǒng)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(guī)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(guī)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(chuàng)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(yè)鏈促使桌面級打印機的價格持續(xù)下降,海外市場不斷發(fā)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(fā)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(yī)療器械、機器人等行業(yè),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。
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