增材制造又称“3D打印”,是基于三维模型数据,采用与传统减材制造技术(对原材料去除、切削、组装的加工模式)完全相反的逐层叠加材料的方式,直接制造与相应数字模型完全一致的三维物理实体模型的制造方法,将对传统的工艺流程、生产线、工厂模式、产业链组合产生深刻影响,是制造业有代表性的颠覆性技术,集合了信息网络技术、先进材料技术与数字制造技术,是先进制造业的重要组成部分。技术、先进材料技术与数字制造技术,是先进制造业的重要组成部分。
增材制造其基本原理为:以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成 形 系统,将三维实体变为若干个二维平面,利用激光束、热熔喷嘴等方式将 粉末、树脂等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成 形 ,制造出实体产品。增材制造将复杂的零部件结构离散为简单的二维平面加工,解决同类型零部件难以加工难题。
经过30多年发展,增材制造产业正从起步期迈入成长期,呈现出加速增长的态势。根据从事增材制造行业研究的美国咨询机构Wohlers Associates,Inc.统计显示,全球增材制造产值(包括产品和服务)从2012年的22.8亿美元增长到2018年的78.47亿美元,五年来增长超过300%,年复合增长率高达24.70%。2018年,全球增材制造行业市场规模达到了78.47亿美元,同比增长24.00%,增速较2016年提高5.6个百分点。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31.33亿美元,同比增长17.4%;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42.02亿美元,同比增长23.8%。
中国增材制造行业相对欧美国家起步较晚,在经历了初期产业链分离、原材料不成熟、技术标准不统一与不完善及成本昂贵等问题后,当前中国增材制造已日趋成熟,市场呈现快速增长趋势。
根据新思界产业研究中心公布的
《中国增材制造行业市场深度评估及2019-2023年投资可行性咨询报告》显示,在2015-2018年的4年间,我国增材制造产业规模年均增速超过30%。2018年,我国增材制造产业规模已超过100亿元。2018年,国内重点企业总产值达36.90亿元,比2016年的23.09亿元增加近13.81亿元,同比增长59.8%,增速高于我国增材制造产业平均增速15个百分点,高于全球增速近20个百分点。新思界
产业研究员预计,我国3D打印市场规模2022年将达到80亿美元左右。