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e键打印解密全球3D打印市场——来自《2015沃勒斯报告》

来源:e键打印   发布时间:2015-09-24 16:33:28   浏览次数:1338

  2015年,《沃勒斯报告》发布20周年。《2015沃勒斯报告》全面概括了增材制造(3D打印)技术及应用在过去一年的发展,在结合现有增材制造流程、材料、制造商、打印系统的基础上,分析评估了这一行业的发展现状、机遇及挑战。同时它还通过一些重要的数据和资料,详细描述了增材制造的技术工艺,将收入、单位产品销售额等数据化呈现,对产业进行了细分,并分国家地区一站式讲述这一行业的最新发展。


  2014年,增材制造市场(包括全球整体增材制造产品和服务)的收入为41.03亿美元,年复合增长率为35.2%。


  这是18年来增材制造行业实现增长的最高峰。2013年的市场收入是30.33亿美元,年复合增长率为33.4%。2012、2011、2010年的行业增长率则分别为32.7%,、29.4%及24.1%。对2014年全球市场收入的预计包含了工业级和桌面级3D打印机(售价在5千美元以下)的销售收入,当中不包括原装厂商和供应商们在研发上获得的收益。这个数值很大,但无法量化及精确计算。


  金属增材制造正在不断普及。14年以来,沃勒斯联合公司一直在跟踪报道这个细分市场的发展,但本次仅是第三次在年度报告中发布金属增材制造设备的出货量情况。据统计,2014年金属增材制造设备的出货量为543台,而2013年的出货量为351台,2014年的出货量对比2013年同比增长54.7%。


  桌面级3D打印机(售价在5千美元以下的增材制造系统)包括RepRap打印机及其衍生打印机,MakerBot Industries、北京太尔时代、3D Systems、Ultimaker及其他公司生产的3D打印机。


  整体而言,这些增材打印系统表现出来的增长空间是惊人的。下图所示的数字为每年增材打印系统的销量。


  2014年,桌面级3D打印机的销售额为1.735亿美元,同比增长98.2%,占所有增材制造设备销售额的13.4%。


  在原有专利到期、新投资汹涌而至的环境下,增材制造业各个细分市场的客户剧增,用户对增材制造的质量、价格和性能的要求也越来越高。由此,增材制造业已经进入一个全新的时期。如雨后春笋般涌现的新兴技术、材料、市场、业务、服务及合作形式是最好的证明。增材制造业在这些新兴细分市场增长的速度以及多样化简直是令人咋舌。


  由德克萨斯大学奥斯汀分校持有的选择性激光烧结的最终基础专利已于2014年6月到期。该专利过期后,中国企业华曙高科进入北美市场,与Varia 3D公司签订分销合作协议,在北美地区销售其3D打印机产品及材料。目前已宣布开始进行若干个低成本的激光烧结项目研究。陶瓷类材料蕴藏着巨大的潜力,当与灵活多变的增材制造相遇时,将发挥出巨大的潜力。Lithoz和 3DCeram公司研发出的光聚合系统可以生产出精细的陶瓷零件。而DDM Systems则向Georgia Tech公司申请获得了其大面积无掩模光聚合生产工艺(LAMP)的使用许可,并研发出生产复杂陶瓷模具的工艺流程。粘合剂喷射工艺是天然的陶瓷零件生产流程,因此,ExOne、Voxeljet和 3D Systems已经在为各自的粘合剂喷射系统研发陶瓷材料。Shapeways 和Materialise公司也把陶瓷零件作为一类备选产品。陶瓷和增材制造相结合,其未来将一片光明。

 

  最近市场对3D打印电子产品的投入相当可观,该领域的发展一日千里。Optomec公司的气溶胶喷射技术属于第一批推出市场的电子产品打印工艺。气溶胶喷射打印引擎用于移动电子设备天线和传感器的大批量生产。2014年底,新生企业Voxel8发布了新型的多种材料电子打印机。该公司的“Developer’s Kit”3D打印机使用双挤出系统,打印材料为PLA和导电银墨。

 

  2011年底,松浦机械制造公司展出了使用金属粉床融合定期数控铣床技术生产的金属零件。随后在2013年,Hybrid Manufacturing Technologie公司推出可变型的粉末沉积头,这种沉积头基本上可以把任何一种数控加工中心转换成使用定向能量沉积技术的混合系统。不久德马吉森精机 公司在当年的EuroMold展会上展出了Lasertech 65混合系统。到了2014年,业界对混合金属系统的热衷由涓涓细流演变成汹涌波涛。工业级3D打印机制造商Mazak,Fonon Technologies, Sodick, Hurco和 Hermle纷纷宣布开始进行混合增材制造金属系统的研发。

 

  2014年10月,惠普推出多射流熔融3D打印技术。该技术使用热塑性粉末打印生产零件,工艺与激光烧结相仿,但是没有使用激光束。该工艺流程使用惠普的热喷墨阵列打印头在热塑性粉末基底表层上打印出熔化、细化剂,并在化学剂沉积的区域使用能量束熔化基底,使其与沉积物融合。惠普方面表示预备2016年面向市场销售多射流3D打印机。

 

  射流熔融3D打印技术速度之快令人咋舌,打印的零件质量也让人为之赞叹。其打印的部件边缘锋利、功能完整、表面光滑。使用该技术还能生产彩色部件,这是使用尼龙作为打印材料的增材制造所达不到的。综合其速度、精度和色彩性能,射流熔融3D打印技术实现了增材制造业前所未有的3D打印特性。

其他值得一提的新发展

 

  初创公司Made in Space与美国宇航局(NASA)马歇尔太空飞行中心合作,设计开发了一台零重力3D打印机。这台3D打印机在2014年9月发送并安装在国际空间站。在这之后的几个月,这台3D打印机打印出的25件3D打印零件(14种特殊形状),并在2015年3月中旬被送到被送到马歇尔太空飞行中心接受检验。

 

  孵化出RepRap 3D打印机的开源精神在增材制造产业留承下来。各地的创客大会吸引了老老少少,从菜鸟到专家。《Make》杂志列出2014年全球范围内的131场创客大会,2015年这个数字还会实现增长。

 

  3D打印线上市场也社区也逐渐增长。这样的网站包含电子图书馆,其中的电子资料会作为资料组或者3D打印模型被销售。许多这些线上市场会提供企业对个人的服务,其中一些特别大型的网站则同时占据个人与企业消费者市场。

 

  如今的3D打印服务供应市场包含了各种各样的商业模式。最新型的服务提供商可能只拥有单一一种廉价的3D打印机并且通过自己的网络联通平台来寻找顾客,比如分布式3D打印网络平台3D Hubs。同时,一些独立的3D打印商店以及像大型公司如UPS的商店会开设当地的3D打印实体店,提供相应的服务。更传统的服务提供商则拥有工业级的3D打印设备,并辅以其他工程与制造的能力,它们的首要服务对象是工业级企业以及原装厂商。这些较为主流的传统3D打印企业会与一些巨头如Stratasys或者3D Systems形成竞争,这些巨头们历经多年的合并举动才成其气候。它们在许多地方拥有众多增材制造体系,并且对力量较弱的竞争者来说是个强大的竞争对手。

 

  惠普并非进军增材制造行业唯一的大型生产商。全球领先的雕刻机和3D模具机生产商Roland, 著名电工设备制造商Dremel,以及传统的2D打印机生产商理光(Ricoh)都宣布或者已经购入3D打印机。其他一些知名品牌也都在3D打印上动作频频: Adobe为Photoshop CC加入了3D制图与打印功能以使3D打印数据的准备程序化;微软倡行3MF全新3D打印文件格式;早在2013年,eBay就推出了按需打印定制的应用;亚马逊、戴尔、家得宝,山姆会员商店,史泰博等纷纷进驻3D打印机零售业。


  沃勒斯报告将一如既往地关注全球3D打印行业的发展,收集和分析相关的数据和资料和数据。我们将在已有的40多年的综合经验基础上,加强与全球团体的合作,分享我们独特的分析,展示我们的研究成果,并最终帮助推动增材制造和3D打印行业发展迈上新的台阶。