【全文】3D打印工业应用由来已久 成本下降个人普及快速进行

本内容感谢深圳某市场调研公司职员 白云蓝天 的投递

莫尼塔公司行业组 马冬凡 黄冲 2012年11月
•3D打印工业应用不是新鲜事物：3D打印（3D Printing）又被叫做添加制造（Additive Manufacturing），广义来讲即为快速成型技术。快速成型技术是与传统的加工方式不同，通过分层制造，逐层叠加的方式生产最终产品。快速成型技术的特点是不需要模具，可以一次加工完成。快速成型技术另外一个特点是可以加工非常复杂结构产品。
•3D打印个人应用是重要看点：随着3D打印机开源代码的硬件的推出，制造3D打印机的技术门槛和成本大幅下降，廉价的个人版3D打印机大量涌入。而国际3D打印机生产商也逐渐开始重视个人用户3D打印机的需求，并推出了低成本3D打印机产品。美国个人3D打印机销售数量正以每年200%至300%的速度增长。
•看好个人打印机普及，打印机生产、 3D扫描、医疗应用前景明朗：3D打印制造包括3个环节：前端数据获取(3D扫描和建模)，中端数据加工处理(计算机辅助设计)，后端产品加工(3D打印)。从国外经验来看，3D打印机生产商，3D扫描产品，医疗服务领域应用都已经取得了较好的发展机会。

3d打印行业导航，收录全国内的3d打印机厂商http://www.dddyin.com/thread-661-1-1.html

                                       3D 打印工业应用：优势明显但并非新鲜事物

•3D打印（3D Printing）又被叫做添加制造（Additive Manufacturing），广义来讲即为快速成型技术。快速成型技术是与传统的加工方式不同，通过分层制造，逐层叠加的方式生产最终产品。快速成型技术的特点是不需要模具，可以一次加工完成。快速成型技术另外一个特点是可以加工非常复杂结构产品。
•然而，快速成型技术/添加制造技术/3D打印技术由来已久，20世纪80年代至90年代，快速成型技术经历了快速发展。当前快速成型技术包括了光固化成型（SLA）、分层实体制造（LOM）、选域激光粉末烧结（SLS）、形状沉积成型（SDM）等多种细分技术。在工业领域已经具备比较成熟的应用。

•3D打印/快速成型技术在20实际90年代开始已经开始快速发展，3D打印由于其复杂形状的加工能力在工业领域得到了快速的发展和普及。
•3D打印在工业领域的障碍并没有在近期得到根本性改变。加工材料限制、成本高昂，加工速度限制，成品物理性能等都成为3D打印作为批量工业生产设备的限制。

材料
热塑性材料，不锈钢，铜，铝，银等
成本
单个产品成本低，普通ABS塑料仅为0.15元/克。
加工速度
随着加工速度的提升，10厘米边长的立方体可以再3个小时左右加工完成。
复杂程度
3D打印可以完成结构非常复杂的产品，包括内腔，复杂曲面

•个人3D打印机刚刚起步，目前仅占3D打印机市场的5.2%。然而，精度较低的小型桌面3D打印机如雨后春笋般出现。在淘宝上搜索3D打印机就可以搜索到约10家专门销售3D打印机的卖家，根据不完全统计，最近30天共销售132台。而全国一年商业级3D打印机共销售约400-500台。
•早期3D打印能够生产的材质非常单一，主要为ABS材料，2009年尼龙成为可选材料之一。2010年不锈钢成为3D打印成型材料之一，目前可选材料已经达到几十种，其中贵金属例如银也作为可以选择的材料。
淘宝上3D打印机销售

•3D打印机开源系统的出现使个人3D打印机的成本大幅度下降，自行设计改装3D打印机成为可能。
•Arduino是源自意大利的一个开放源代码的硬件项目，该平台包括一片具备简单I/O功效的电路板以及一套程序开发环境。Arduino可以用来开发可独立运作、并具互动性的电子用品，或者也可以开发出与PC相连的周边装置，同时能在运作时与PC上的软件进行沟通。

开源3D打印机系统使简易3D打印机生产大量增长

•在个人电脑的普及浪潮中，有一批典型公司在其中扮演着领导者和推动者的角色，如制造微处理器的Intel，开发操作系统的微软，计算机制造巨头IBM以及伴随着浪潮出生成长的苹果等。他们在这段时间的发展历史实际上就是个人电脑普及的历史

1971年英特尔公司生产出它的第一个微处理器4004。
1974年英特尔公司生产出8080型微型集成电路芯片，随之出现了以该芯片为CPU的"Altair"电脑。它成为业余爱好者用一套价值400美元的工具成功制造个人电脑的标志。
1975年，比尔·盖茨和保罗·艾伦建立微软公司，并开发出Altair计算机使用的BASIC语言。
1976年苹果公司成立。
1977年4月，首届西海岸电脑展览会上，苹果在这次展会上就接到了300份订单。在这一年，苹果最终销售了2500台APPLE II机器。
1981年IBM推出在Intel 8088 信息处理器上运行的个人电脑。并在MS-DOS上运行。
1983年11月，苹果公司的乔布斯在Comdex大展上首次展示了令人激动不已的Macintosh计算机，从此，多媒体技术广泛应用的春天即将来临。
1985年Intel386型芯片可进行多任务处理。微软首次发布Windows操作系统。

•普及阶段一：专业人员/Geek。在普及初期，大众对于产品了解较少，产品推广的动力主要来源于产品制造商对于未来前景的预期，技术也较为粗糙。产品的使用者多为专业人员。
•普及阶段二：部分先锋领域应用。随着产品的特性越来越多的被消费者所了解，产品的销路开始被打开。这时将会有新的竞争者加入，在竞争中技术的进步速度进一步加快。同时随着产品市场的扩大，产品上下游产业也将受到带动。如个人电脑发展中，个人电脑成长对微处理器的带动，以及后期衍生出来的多媒体技术。
•普及阶段三：大规模推广。消费群体的爆发式增长是普及期的典型特征。接受产品的人数如病毒扩散般呈现指数增长势头。正是由于这一点，研发销售个人电脑的公司，如苹果和IBM等，才能实现业绩的飞速增长。

•Shapeways 网站上活跃着6000家商品设计服务商，2010年至2012年6月份，一共生产超过100万件商品。公司在荷兰、纽约都设立有制造中心提供定制化设计。
•节约物流，产品传输速度跟上信息传输速度

•个人3D打印机刚刚起步，从销售额估计，目前仅占3D打印机市场的5.2%。然而，个人3D打印机在最近两年均实现了200%以上的销售量增长。相比之下，工业3D打印机在过去10年稳定以30%的速度成长。
•3D 打印在应用环节主要涉及4个环节，即数据获取，数据处理及加工、3D制造和后期应用。

•3D 扫描仪是3D制造过程中的前端设备。在模型建立的过程中，对于复杂的模型原型，通过3D扫描仪可以达到快速高精度的建模过程。
•国内目前3D扫描仪以进口为主，价格非常昂贵，主要应用在文物扫描建模，医学成像，虚拟现实技术等领域。
•随着个人3D打印机的推广，3D数字模型建立是必不可少的环节，而3D扫描仪可以便捷的完成这项工作并不需要专业的3D建模知识技术。