本文作者:六安鋼結構設計公司

3d打印建筑的市場機會與需求(目前3d打印建筑需要解決的技術難題有哪些)

六安鋼結構設計公司 2周前 ( 11-15 14:45 ) 432 搶沙發
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本文目錄一覽:

3d打印技術現狀和發展前景

3D打印也稱為增材制造技術,是一種以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構造物體的技術,通常是采用數字技術材料打印機來實現。

產業規模逐年加速增長

近年來,我國3D打印市場應用程度不斷深化,在航空航天汽車、船舶、核工業、模具等領域均得到了越來越廣泛的應用。2017-2019年,我國3D打印產業規模逐年增加,增加速度要略快于全球整體增速,以致于我國3D產業占全球的比重在不斷增加。根據2020年3月賽迪顧問(CCID)發布的《2019年全球及中國3D打印行業數據》,2019年,中國3D打印產業規模為打印產業打印產業157.5億元,較2018年增加31.1%。

2020年全球爆發新冠疫情,各國醫療防護設備緊缺,此時3D打印扮演了救場的角色。國內最大的B2C跨境電商平臺全球速賣通上的數據顯示,疫情期間我國3D打印機銷售火爆,疫情以來該平臺上3D打印機的銷售額和2019年比已經翻番。預計2020年我國3D打印產業規模將達到208億元。

3D打印設備規模占比最大

3D打印產業主要由3D打印設備、3D打印材料和3D打印服務三大細分行業構成,2019年,中國3D打印設備產業規模70.86億元,占比最高,達到45%;3D打印服務產業規模為45.67億元,占比29%;3D打印材料產業規模40.94億元,占比26%。

中國3D打印產業發展前景

— —行業市場規模持續增長

近年來,我國高度重視3D打印市場的發展,國家也不斷出臺政策進行產業扶持,2020年2月,國家標準化管理委員會、工信部、科技部、教育部等六部門日前印發《增材制造標準領航行動計劃(2020-2022年)》,提出到2022年,立足國情、對接國際的增材制造新型標準體系基本建立。此外,推動2-3項我國優勢增材制造技術和標準制定為國際標準,增材制造國際標準轉化率達到90%,增材制造標準國際競爭力不斷提升?!缎袆佑媱潯穼ξ覈?D打印產業進行指導,預計3D打印產業年均增速在25%以上,2020年增材制造產業銷售收入超過200億元。結合國家層面政策指導以及國內近6年3D打印產業發展態勢,前瞻預測2025年,我國3D打印市場規模將超過630億元。

——以上數據來源于前瞻產業研究院《中國3D打印產業市場需求與投資前景分析報告》。

3d打印建筑的市場機會與需求(目前3d打印建筑需要解決的技術難題有哪些) 裝飾工裝設計

3D打印技術未來的發展前景如何?

——以下數據來源于前瞻產業研究院發布的《中國3D打印產業市場需求與投資潛力分析報告》。

近幾年3d打印建筑的市場機會與需求,3d打印建筑的市場機會與需求我國3D打印市場整體呈現出穩中向好的態勢,越來越多的企業進入到3D打印領域,并希望在整個3D打印市場中占有一席之地。目前的國內市場中,工業級3D打印機占主流,光固化設備占據了最大的市場份額。在品牌競爭方面,我國3D打印市場品牌眾多,但國外品牌占據了主導地位。

工業級3D打印設備占主流?

3D打印主要分為桌面級和工業級兩種。桌面級是3D打印技術的初級階段和入門階段,能夠很直觀地闡述3D打印技術的工藝原理。工業級的3D打印機主要分為快速原型制造和直接產品制造兩種。

桌面級3D打印機價格相對較低。以塑料為主要材料的打印機一般售價在1000到4000美元之間,比較昂貴的光敏樹脂打印機價格在5000美元左右。工業級3D打印機價格則相對較高,最便宜的彩色粉末打印機一般也在30000美元,金屬打印機的價格則與大型工業設備不相上下。

3D Science Valley統計數據顯示,中國市場對于高端工業級3D打印機設備采購占據主流地位,有超過44.1%的企業采用單價在10萬美元以上的工業級3D打印機。

光固化設備受推崇

目前,3D打印產業主要成形技術主要包括立體光刻、立體光固成型、PVC塑料燙印復膜、熔融擠出成型、三維噴繪打印、數字光處理。自從上世紀80年代中期SLA成型技術發展以來到90年代后期,出現了十幾種不同的快速成型技術,除前述幾種外,典型的還有3DP、SDM、SGC等。其中,SLA、LOM、SLS和FDM四種技術,目前仍然是3D打印技術的主流。

3D Science Valley統計數據顯示,當前中國市場歸于光固化的設備擁有占主流,39.8%的企業擁有光固化設備,其次是選擇性激光熔融以及材料擠出設備。

在工業4.0的大背景以及各國政府的大力支持下,預計未來十年,全球3D打印產業將仍處于高速增長期。據IDC預測,2020年全球3D打印產業產值將達289億美元。我國作為全球3D打印產業的大力推動者,將在3D打印專業人才培養、行業標準制定、前沿技術研發等方面投入更多的精力。展望未來,大到飛機、汽車,小到玩具、義齒,3D打印的產品類型將越來越多樣,這些產品將以精美的外觀設計和較為齊全的功能,帶給人們全新的視聽感受。在個性化定制方面,3D打印也將給人們帶來更多驚喜。

大家覺得3D打印行業發展前景如何?未來機會大嗎?

前景不錯3d打印建筑的市場機會與需求,3D打印行業受到國內外的廣泛關注,各種3D打印技術也在多個行業應用并發展。目前已覆蓋3d打印建筑的市場機會與需求了制造、醫療、教育、航空航天、軍事等多個領域。

目前,國內的3D打印主要集中在家電及電子消費品、模具檢測、醫療及牙科正畸、文化創意及文物修復、汽車及其3d打印建筑的市場機會與需求他交通工具、航空航天等領域。據前瞻產業研究院發布的《3D打印產業市場需求與投資潛力分析報告》數據顯示,2012年,中國3D打印機市場規模達到1.61億美元,至2016年,中國3D打印產業規模達到11.87億美元(80億元人民幣),復合增長率為49.11%。

近年來,中國3D打印行業整體規模逐漸擴大,但“小而散”的現象依然突出。大約500家企業進入3D打印領域,但普遍規模偏小,核心競爭力不強。由于設備和材料等成本太高,應用市場沒有打開,很多企業處于觀望狀態。如果實現規?;瘧?,成本有望顯著降低,預計需要3-5年時間。

3D打印建筑有發展前景嗎?

3D打印技術,是上世紀80年代開始興起的一種高新制造技術,其以數字模型為基礎,運用計算機自動控制技術, 通過逐層打印方式構造三維實體,具有數字化、智能化、機械自動化等特點,而且相較于傳統的減材制造,3D打印又稱為增材制造。

事實上,3D打印技術在國內已有三十多年的發展歷程,期間經歷了多個不同的發展階段:

1、上世紀80年代,3D打印技術首次誕生,引起大眾關注;

2、上世紀90年代,3D打印技術在研發應用方面獲得初步發展;

3、本世紀初,由于3D打印技術在多方面的市場應用潛力,吸引大量投資、創業者涌入,市場上甚至出現一股3D打印技術熱潮,但終究受限于技術研發與行業應用程度,市場遇冷后熱潮漸退;

而目前,3D打印正在經歷技術上的實質增長期,即不斷的技術積累、技術突破與技術應用。這種實質增長最直觀的表現,即是3D打印技術近年來更頻繁的應用于如醫學、制造、建造等行業領域,技術研發與市場應用真正開始融合。

但需要注意的是,實質增長期并非最終的技術成熟期,個案技術示范成果不代表技術具備廣泛應用性條件。如此次中建二局打造的“原位3D打印雙層示范建筑”,僅是中建股份技術中心和中建二局華南公司聯合立項課題《建筑 3D打印技術研究與應用示范》的展示工程,距離3D打印技術真正廣泛應用于建筑施工領域,我們還有很長的路要走。

1、3D打印建筑技術的主要優勢

作為一項高新制造技術,3D打印建筑技術相較傳統建造技術工藝,在資源與成本消耗、建筑施工效率、人力節省、資源環保等方面有著明顯技術優勢:

1、機械化程度高,施工速度快,降低成本。如此次中建二局應用3D打印技術建造的雙層示范建筑,凈耗時不到60小時,高機械化3D打印技術能夠有效減少建設時長,縮短工期,減少成本。

2、無模板施工, 資源消耗少。相較于傳統施工工藝,3D打印建筑無需模板施工,且一次成型,一方面減少資源消耗,一方面避免因返工和因尺寸差別而導致的資源浪費。

3、勞動強度低, 節省人工。3D打印建筑的機械化程度很高,相繼常規建筑施工可以減少一半的人工消耗。

4、施工過程安全、清潔。目前,3D打印建筑采用的材料為新型混凝土材料,減少了常規施工中出現的揚塵、施工噪音污染。

5、設計自由, 精確建造。3D打印技術的特點之一即是高機械化精確操作,這為建筑師的設計工作提供了更大的空間與更好的條件,借助CAD軟件,通過3D打印,實現各種復雜、創意設計。

2、理性認知3D打印建筑的瓶頸難點

上述技術優勢的實現,其前提條件是擁有相對成熟的技術配套措施。如由于3D打印建筑一次成型,無需模板施工,不會因返工和尺寸差別導致資源浪費,那么這客觀上就要求3D打印設備具備較高的技術精度;再如節省人工一項,相對于常規施工,3D打印的確降低了對施工人數的要求,但對施工人員的技術能力卻有著更高要求。

除此之外,目前3D打印技術在建筑領域的應用瓶頸,主要在于材料與設備兩大方面。

材料問題

“材料問題”可謂是影響3D打印技術在建筑市場應用中的關鍵性問題。同常規建筑施工一樣,3D打印建筑的打印材料也主要為混凝土,但不同的是,3D打印建筑所用混凝土材料有著更專業復雜的材料要求。

1、可擠出性:材料能夠在輸送系統中順利流動,并能從噴嘴中連續均勻地擠出。

2、可建造性:材料能夠形成自支持,即材料可自由堆積成型,有足夠的強度去支撐上一層材料,在打印過程中,如果材料的承載力不足則會發生較大的塑性變形,甚至發生塑性坍塌。

3、粘結性與強度性:打印的材料層間要具有足夠粘結力,同時,打印材料本身要能夠達到較高的強度,特別是早期強度。

這些特點要求,決定了3D打印建筑需要一種全新的混凝土材料,這在客觀上需要經歷一個“技術研發-技術應用-技術突破-成本降低”的周期過程。就目前而言,市面上的各種3D打印材料明顯成本過高,且在安全質量強度方面還有待進一步提高。

設備問題

3D打印建筑技術中,設備因素也是影響其具體市場應用的重要因素。這里主要指打印設備的尺寸、精度、受環境影響程度等。在此次雙層打印建筑的具體打印過程中,不難發現3D打印設備的尺寸與具體建筑規模是密切相關的。

未來3D打印技術廣泛應用建筑施工領域,所面對的建筑規模必然不會只局限于幾米或幾十米,這對3D打印設備本身是一個巨大的挑戰。如,3D打印設備如何適應更大體量的建造要求?設備尺寸變大,打印精度是否會受影響?設備儀器占地面積變大,受天氣、環境因素影響,如何保證正常打印施工?

綜上,就目前而言,在進一步解決相應的材料、設備、技術難題前,3D打印技術在建筑施工領域的應用只能停留在部分輕量級的技術試驗,一如此次中建二局的雙層打印展示辦公樓。當然,上述觀點絕非否認3D打印建筑技術在環保、施工技術、建筑業發展等方面具有的重要價值與意義(這也是國家在2018年將其列入國家戰略發展技術的主要原因),以及目前我國取得的重要技術成果。僅希望相應行業與技術人員,能夠理性看待國內3D打印建筑技術發展。

3d打印技術發展前景如何?

自問世以來,3d打印技術備受關注,尤其是近年來,隨著科技的發展,在眾多行業得到了廣泛的應用,市場發展得到了進一步的提升。比如行業的引領者縱維立方,在文創、醫療、建筑和教育等行業都有涉及,應用后產生的實際效益也是有目共睹的。

在醫療領域,3d打印技術的優勢主要在于它能根據用戶需要,快速、有效地打印出用戶需要的立體模型,為企業預先檢查生產設計成果提供了重要依據,而在醫療領域,還能被應用于更深入的醫學研究和病人的醫療方案中,因此,隨著未來市場的不斷發展,甚至可能成為提升企業核心競爭力的重要因素,其發展前景必將越來越好,這是不容置疑的。

3d打印技術的發展前景很好,但必須根據實際需求應用。這就要求企業在選擇3d打印機之前了解打印的類型及其相關材料特性,根據實際需求進行目標選擇。

3D打印的現狀和前景是怎么樣的?

3D打印,也稱增材制造,是以數字模型為基礎,將材料逐層堆積制造出實物的新興制造技術。近年來,世界主要國家紛紛加大力度支持3D打印技術,全球3D打印產業高速發展。小到兒童玩具、工藝品,大到飛機、火箭中使用的高度復雜零部件,3D打印機已廣泛應用于諸多領域。2019年,全球3D打印產業規模達120億美元左右,同比增長近30%。

3D打印產業的快速發展是多方面因素共同推動的結果。一是研發投入的增長使得技術不斷完善,3D打印機功能更強、成本更低、速度更快。2012年起3D打印領域專利申請量快速增長,年增長率超過40%。二是打印材料種類不斷豐富,推動3D打印機應用范圍擴大。3D打印材料主要包括金屬材料、高分子材料和陶瓷材料,其中塑料仍是使用最多的材料,但金屬材料增長很快,2018年使用率提高到了36%左右。金屬材料的廣泛使用帶動了工業級3D打印機銷售的增長,推動3D打印由消費級市場向高端制造市場拓展。三是汽車、電子、航天、醫療、制鞋等行業為了加快產品開發、改進產品性能、提高用戶需求響應速度,積極探索3D打印技術在工業生產中的應用。四是中小學和教育培訓機構設立3D打印相關課程,推動桌面3D打印機在學校、家庭和中小企業中普及。

3D打印無需開模、一體成型、生產周期短,特別適用于生產及快速交付結構復雜產品、小批量產品,因此被廣泛用于原型制作、定制生產以及復雜零部件制造等領域。不過,3D打印也存在明顯短板:3D打印機售價高、產品制作時間長,不具備規模經濟性,大批量產品的生產成本明顯高于傳統加工方式;打印材料價格較高,種類非常有限,材料強度、加工精度等方面與傳統精密加工方式仍存差距??傮w來看,3D打印與傳統制造工藝各有千秋,二者不是替代關系,未來應在各自擅長的領域發揮作用。

3D打印被視為引領新一輪科技革命和產業變革的核心技術之一,發展前景廣闊。隨著經濟發展和生活水平提高,消費者更加追求個性化的需求,3D打印將與機器人、人工智能等技術一起,提高制造業生產線的柔性化程度,以更低成本生產定制產品,推動制造業生產方式由大規模生產向個性化定制轉變。同時,憑借節約倉儲和物流成本、快速響應本地市場的優勢,3D打印將推動制造業向本地制造模式發展。此外,3D打印教育深入推廣將會推動創客運動的興起,家庭打印機、小型3D打印店更加普及,人們將能夠制造自己設計的產品。未來,隨著3D打印機、材料和后處理技術的發展,3D打印的應用領域將不斷擴大。

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