2019年8月，iRAP咨詢公司發(fā)布《增材制造——設(shè)備、材料、技術(shù)、應(yīng)用、新發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和全球市場》研究報告，針對2018年全球增材制造領(lǐng)域進(jìn)展和市場規(guī)模進(jìn)行了分析和評估。
增材制造也被稱為3D打印，是工業(yè)革命以來制造業(yè)中最重要的技術(shù)進(jìn)步之一。一旦嚴(yán)格用于原型設(shè)計，它可以影響從最初的概念設(shè)計到最終產(chǎn)品制造之間的各個階段，并帶來變革性優(yōu)勢。隨著材料選擇的增多、自動化的新方法的出現(xiàn)以及制造速度提升，各行業(yè)的3D打印應(yīng)用得到了顯著增長，航空航天、汽車、日用品、醫(yī)療保健、牙科護(hù)理和珠寶等行業(yè)都邁入了3D打印時代。
iRAP研究報告首先明確了增材制造概念內(nèi)涵：增材制造過去曾被稱為快速原型(RP)，被美國材料與試驗協(xié)會(ASTM)定義為“以三維(3D)模型數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)加入材料以制造物體的過程，通常是逐層制造，與減材制造相反。”
該報告在摘要部分指出，在過去的20年中，增材制造作為一種新興技術(shù)，已經(jīng)在制造業(yè)中帶來了顛覆性變革，它能夠?qū)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為物理部件。其制造復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)的獨特能力使得它對于原型零部件的生產(chǎn)具有非常寶貴的價值，例如用于飛機(jī)、發(fā)動機(jī)等系統(tǒng)熔模鑄造模具的工具。
在早期，增材制造主要應(yīng)用于制作概念和功能原型件。這些原型產(chǎn)品最早常用作通信和檢測工具。直接從計算機(jī)實體模型在短時間內(nèi)生成多個物理模型有助于縮短原型件的研發(fā)生產(chǎn)時間。
快速成型(RP)仍然是聚合物增材制造工藝的主要應(yīng)用，并且在市場中已建立了很好的基礎(chǔ)。許多技術(shù)僅限于快速成型，因為它們難以加工具有足夠機(jī)械性能的普通工程材料(如聚合物、金屬、陶瓷及其復(fù)合材料)。
除快速成形，用于快速模具的增材制造技術(shù)也成為了目前涉及模具設(shè)計和制造的主要應(yīng)用技術(shù)。對于增材制造工藝的應(yīng)用，幾個比較值得注意的成功領(lǐng)域包括醫(yī)療器械生產(chǎn)，例如牙冠和助聽器。快速模具技術(shù)也已應(yīng)用于消費級產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括高價值的照明產(chǎn)品和電子器件等。在航空航天領(lǐng)域，快速模具制造更是應(yīng)用廣泛，通常是通過設(shè)計優(yōu)化提高材料成材率，探索減少零部件重量的可能性。其他受益于快速模具技術(shù)的領(lǐng)域包括汽車、珠寶、建筑和其國防軍事應(yīng)用等。
增材制造帶來了開發(fā)復(fù)雜結(jié)構(gòu)并訂制產(chǎn)品構(gòu)型的潛力，這些產(chǎn)品在目前的制造環(huán)境中往往生產(chǎn)成本過高。增材制造將在產(chǎn)品設(shè)計、制造和交付給最終用戶的方式上帶來革命。該技術(shù)因其能夠創(chuàng)建具有可定制材料特性的復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，獲得了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的強(qiáng)烈興趣。增材制造還通過設(shè)計和制造的自主化，激發(fā)了人們向“創(chuàng)造者”方向發(fā)展。
該報告得出的主要結(jié)論如下：
- 根據(jù)這項新研究，2018年增材制造在設(shè)備、材料和工藝的市場預(yù)計將達(dá)到65億美元。預(yù)計2018年至2023年的復(fù)合年增長率(CAGR)將達(dá)到24.5%。預(yù)計2023年，該市場規(guī)模將達(dá)到1.95萬億美元。
- 在推動市場規(guī)模擴(kuò)張的項目中，產(chǎn)品收入增長48%，其次是服務(wù)收入38%和其他項目的14%。
- 2018年應(yīng)用增材制造設(shè)備、材料和工藝的全球市場主要領(lǐng)域包括車輛、航空航天、工業(yè)/商業(yè)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和產(chǎn)品/牙科、政府/軍隊、建筑、消費級產(chǎn)品/電子器件、學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)等。
- 2018年全球增材制造設(shè)備、材料和工藝市場中主要由7類制造技術(shù)組成，包括材料擠出、粉末床融合、激光聚合、材料射流、膠粘劑射流、定向能量沉積和片材層壓或?qū)嶓w分層制造(LOM)。
- 2018年，北美增材制造設(shè)備，材料和工藝市場的占有率最高，其次是歐洲，日本和中國。預(yù)計到2023年，北美將依舊保持最高的市場份額。到2023年，預(yù)計亞洲(中國)的年復(fù)合增長率最高。
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