3D打印产业高潮迭起 发展机遇与当前障碍分析

在全球3D打印滚滚浪潮的催动之下，3D打印产业日渐迎来了新的曙光。目前,各国政府对增材制造的研发纷纷给予了重视，其中加拿大政府1900万加拿大币，英国政府1470万英镑，中国政府4500万美金，新加坡5年内投入4亿美金，德国投入2460万美金，美国3.9亿美元。

　　相比与增材制造的发展前景和政府的重视来说，增材制造当前的市场是非常小的。根据Wohlers报告，2015年3D打印的设备与材料销售金额为24亿美金，其中15亿美金为打印设备，7.7亿美金是增材制造材料的销售。2015年3D打印服务的销售收入约为28亿美金，其中17亿美金来自打印服务公司。

　　亚太、美国、西欧将占领3D打印的全球市场重要版图，三大市场的占有率将从2014年的59.2%提升到2019年的70%。根据IDC的预测，中国将是3D打印硬件和服务的领头羊。

　　从3D打印的应用角度看，虽然关于3D打印进入生产的呼声很高，但是根据麦肯锡和投资公司Piper Jaffrey的预测，直接零件生产目前约占增材制造应用的30%。限制3D打印进入生产领域的主要障碍包括：成本、时间、设计思路和领导人的远见。当前，在美国，3D打印进入产业化的典型应用包括：GE通过增材制造来加工喷油嘴，另外就是90%的助听器塑料壳是由3D打印生产出来的。

　　3D打印的当前两大主要应用是原型和模具。根据橡树岭国家实验室的预测，到2020年模具市场有望达到687亿美金，其中美国增材制造在模具领域的市场预计达到88亿美金。而2015年，美国增材制造在模具应用领域的市场为8亿美金。

　　医疗应用增材制造发展的障碍

　　医疗模型方面，在开发更先进的模型和植入物的一个限制因素是准确的模拟身体零件所需的可用材料有限。例如，精确的模型主动脉，最有效的模拟弹性蛋白、胶原蛋白与肌肉材料。

　　生物打印方面，从材料到打印方案，再到商业化有很长的路要走，什么样的公司能够获得资金的支持，并坚持下来是对创业者意志力和投资人眼光的双重考验。

　　植入物领域，如何预测与控制临床失败的风险。

　　航空航天增材制造发展的障碍

　　由于质量风险的原因，一级制造商不愿意将关键零部件的生产外包出去， 政府和原始设备制造商对此类应用的规范和标准十分严格。

　　当前的增材制造水平与不同的设备和材料关系很大，与工艺处理的水平也息息相关。在这种情况下，一级制造商只能自己通过增材制造来开发零件或者外包给关键且信任的供应商。从而在市场上留给打印服务商或者是二级供应商进入到增材制造领域的机会变得十分少。

　　后处理的成本经常与增材制造的成本接近。

　　材料方面增材制造发展的障碍

　　很多情况下，金属打印对于原型制造来说过于昂贵

　　主要的设备厂商打印材料不开源，新材料的开发收到限制

　　主要的设备厂商的专利组合支持不开源材料

　　市场上可替代的便宜材料选择少

　　小而分散的市场限制了主要材料公司的兴趣。