全球3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

3D打印技術(shù)最早可以追溯到1976年噴墨打印機的發(fā)明泊愧，1984年查爾斯?胡爾將光學(xué)技術(shù)應(yīng)用于快速成型領(lǐng)域仲它，拉開了3D打印的帷幕公悟。20世紀80年代以后，3D打印行業(yè)受到國內(nèi)外的廣泛關(guān)注贼酵，各種3D打印技術(shù)也在多個行業(yè)應(yīng)用并發(fā)展糙笛，如今已覆蓋了制造、醫(yī)療脑溢、學(xué)術(shù)僵朗、航空航天、軍事等多個領(lǐng)域屑彻。

按照打印技術(shù)的特點验庙，3D打印可分為選擇性激光熔化成型、選擇性激光燒結(jié)成型社牲、激光直接燒結(jié) 技術(shù)粪薛、電子束熔化技術(shù)、熔融沉積式成型搏恤、選擇性熱燒結(jié)违寿、立體平板印刷、數(shù)字光處理熟空、三位打印技術(shù)藤巢、及細胞繪圖打印等。

圖表1：3D打印技術(shù)分類

目前息罗，3D打印產(chǎn)業(yè)主要成形技術(shù)主要包括立體光刻掂咒、立體光固成型、PVC塑料燙印復(fù)膜轴艇、熔融擠出成型谊阐、三維噴繪打印、數(shù)字光處理婆掐。自從上世紀80年代中期SLA成型技術(shù)發(fā)展以來到90年代后期它蛔，出現(xiàn)了十幾種不同的快速成型技術(shù)，除前述幾種外呜紊，典型的還有3DP首袍、SDM、SGC等硝僻。其中鹿脯，SLA践斟、LOM毕沫、SLS和FDM四種技術(shù)抵师，目前仍然是3D打印技術(shù)的主流。

圖表2：3D打印產(chǎn)業(yè)主要成形技術(shù)表

前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2018-2023年全球3D產(chǎn)業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》數(shù)據(jù)顯示嫂焕，3D打印的發(fā)展嚴重依賴于技術(shù)的進步和突破坤学，目前全球3D打印應(yīng)用最受歡迎的技術(shù)為FDM技術(shù)，占平臺總收入的63.9%报慕；SLA +DLP技術(shù)以18.1%的平臺總收入排名第二深浮，排名第三的是SLS技術(shù)，平臺收入占比為11.1%眠冈。

圖表3：2016年全球3D打印技術(shù)應(yīng)用情況（單位：%）

中國3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)快速成型技術(shù)的研發(fā)工作始于20世紀80年代末飞苇，在時間點上和國際上保持一致，至今已經(jīng)形成了北航蜗顽、華中科大布卡、西安交大、清華大學(xué)四大研發(fā)中心雇盖，在科研水平上公認已經(jīng)達到國際一流水準忿等。北航的王華明教授團隊是目前世界上少數(shù)能實現(xiàn)激光快速成型飛機用鈦合金承力結(jié)構(gòu)件的研究機構(gòu)，并且是唯一一家已經(jīng)實現(xiàn)裝機的單位崔挖；華中科大的史玉升教授團隊在2012年研制出世界最大的激光快速成型設(shè)備（1.2x1.2m工作面SLS）贸街。西安交大和清華大學(xué)研發(fā)團隊也掌握了SLA設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)。

我國近年才引入3D打印技術(shù)狸相，與國外相比差距非常大薛匪，主要體現(xiàn)在技術(shù)和市場應(yīng)用方面，研發(fā)水平不高荡档，與市場銜接度較低腥默，目前還未產(chǎn)生較大的經(jīng)濟效益。與美國已經(jīng)出現(xiàn)3D Systems和Stratasys兩大3D打印機上市公司不同障渡，我國的3D打印技術(shù)起源于西安交大报案、華中科大和清華大學(xué)等高校，相關(guān)的技術(shù)轉(zhuǎn)化集中在校辦企業(yè)篙袄。

圖表4：中國3D打印快速成型系統(tǒng)的主要科研機構(gòu)

截至2017年抚揖，我國3D打印技術(shù)專利申請數(shù)量一共9907個，申請人數(shù)3062個接骄，平均專利數(shù)3.24件瓢宝。2016年全年3D打印技術(shù)專利申請個數(shù)3554個，占全部專利數(shù)量的35.87%锈犯；專利公開個數(shù)為4739個语验，占全部專利數(shù)的48.38%，同比增長79.78%。3D打印技術(shù)公開的專利中澜驮，發(fā)明授權(quán)專利340個陷揪，實用新型專利1630個，外觀專利293個杂穷，發(fā)明專利2530個悍缠。

圖表5：2010-2016年3D打印相關(guān)專利數(shù)量變化圖（單位：個）

但是，應(yīng)該看到我國3D打印技術(shù)還存在很多的問題耐量，比如“低水平重復(fù)”現(xiàn)象飞蚓，使得有限的投人未能發(fā)揮更好的作用，尤其是在學(xué)廊蜒、產(chǎn)趴拧、研結(jié)合方面力度不夠，影響科研成果的商品化山叮，直至產(chǎn)業(yè)化著榴。

另外，企業(yè)界對3D打印技術(shù)重要性認識不足聘芜，缺乏企業(yè)的有力支持兄渺，目前投人的研發(fā)資金幾乎都是由國家承擔(dān)，企業(yè)沒有發(fā)揮其主導(dǎo)作用磁揽。對于已引進3D打印技術(shù)設(shè)備的企業(yè)寝典，也未能充分發(fā)揮其作用。由于目前的3D打印技術(shù)設(shè)備價格太昂貴伺亭，因此廣大中小型企業(yè)很少能得到3D打印技術(shù)服務(wù)缅坯。

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