周裕
作為增材制造的典范,3D打印技術(shù)顛覆了我們對(duì)制造業(yè)的刻板印象。與傳統(tǒng)的車、銑、刨、磨等制造工藝不同,3D打印技術(shù)借助三維數(shù)字模型設(shè)計(jì),通過(guò)軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng),利用激光束、電子束等將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細(xì)胞組織等特殊材料進(jìn)行逐層堆積、黏結(jié),最終疊加成型,制造出實(shí)體產(chǎn)品??梢钥隙ǖ氖?,3D打印技術(shù)必將給新材料產(chǎn)業(yè)帶來(lái)全新的發(fā)展機(jī)遇。
3D打印市場(chǎng)邊界的不斷擴(kuò)張必然會(huì)拉動(dòng)新的需求。具體來(lái)看,這種需求集中在兩個(gè)領(lǐng)域:3D打印裝備和3D打印材料。
據(jù)最新數(shù)據(jù)顯示,我國(guó)3D打印材料市場(chǎng)規(guī)模始終保持35%以上的速度增長(zhǎng),3D打印市場(chǎng)規(guī)模從2012年的2.6億美元增長(zhǎng)到2017年的29.92億美元。3D打印市場(chǎng)規(guī)模的爆發(fā)性增長(zhǎng),必然會(huì)帶動(dòng)各類3D打印機(jī)的采購(gòu)需求。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,到2020年,全球3D打印機(jī)總量將超過(guò)670萬(wàn)臺(tái),市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到212億美元;到2023年,全球3D打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到350億美元,年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)28%。新材料企業(yè)完全可以和相關(guān)機(jī)構(gòu)合作,共同研發(fā)適合多樣化打印技術(shù)的打印設(shè)備。
對(duì)于新材料企業(yè)而言,3D打印材料的市場(chǎng)前景更加廣闊。新材料產(chǎn)業(yè)為3D打印技術(shù)提供其所需的材料、粘結(jié)劑等,3D打印技術(shù)的落地必將直接影響新材料產(chǎn)業(yè)。目前,主流的3D打印材料有金屬粉末材料、光敏樹(shù)脂材料、光固化樹(shù)脂材料、生物材料、工程塑料材料、非金屬類材料等。而金屬粉末類和光固化樹(shù)脂類材料是目前我國(guó)3D打印行業(yè)中較為常用的3D打印材料。我國(guó)涉及這兩類材料的公司數(shù)量較多,有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)前,新材料企業(yè)進(jìn)軍3D打印市場(chǎng)迎來(lái)了最好的政策環(huán)境,《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》和《增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2017-2020年)》等政策相繼出臺(tái),不但為3D打印技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展提供了政策保障,更為新材料企業(yè)提供了重要機(jī)遇。
但是,和國(guó)外相比,我國(guó)3D打印材料的研發(fā)與生產(chǎn)仍較為落后,多數(shù)3D打印材料還依賴國(guó)外進(jìn)口。比如在金屬增材制造領(lǐng)域,我國(guó)在設(shè)備端已經(jīng)與國(guó)際先進(jìn)水平接軌,但是在專用新材料領(lǐng)域的發(fā)展仍然滯后,面臨材料選擇局限性較大、品種少、供應(yīng)商少、高性能材料嚴(yán)重依賴進(jìn)口等情況。為此,科技部印發(fā)《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》,提出到2020年要實(shí)現(xiàn)80%以上材料國(guó)產(chǎn)化。
未來(lái),企業(yè)可以集中技術(shù)力量進(jìn)行研發(fā),多多關(guān)注3D打印材料市場(chǎng)的新變化,積極研發(fā)適銷對(duì)路的新材料。但是,也必須考慮到3D打印材料的特殊性,細(xì)分垂直領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)規(guī)模相對(duì)較小。在推動(dòng)3D打印技術(shù)與材料產(chǎn)業(yè)化融合的過(guò)程中,一定要提前調(diào)研相關(guān)領(lǐng)域的市場(chǎng)需求,選擇市場(chǎng)相對(duì)成熟、規(guī)??捎^的領(lǐng)域試水。
《中國(guó)冶金報(bào)》(2019年07月17日 03版三版)