據(jù)悉,近日,麻省理工學(xué)院研究人員開發(fā)了一種用于3D打印材料的方法,該材料具有可調(diào)節(jié)的機(jī)械性能,可感知自身如何移動以及如何與環(huán)境相互作用。
研究人員僅使用一種材料并在3D打印機(jī)上運(yùn)行一次即可創(chuàng)建這些傳感結(jié)構(gòu)。發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上的這項(xiàng)技術(shù),有朝一日可用于制造具有嵌入式傳感器的柔性機(jī)器人,使機(jī)器人能夠了解自己的姿勢和動作。首創(chuàng)證券發(fā)布研報指出,目前3D打印技術(shù)在下游應(yīng)用還處于初級階段,未來隨著該技術(shù)在制造領(lǐng)域的滲透以及相關(guān)產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的驗(yàn)證,金屬增材制造市場規(guī)模將快速增長。
據(jù)介紹,研究人員使用數(shù)字光處理3D打印將通道整合到結(jié)構(gòu)中,通過這個過程創(chuàng)建了幾個晶格結(jié)構(gòu),并展示了當(dāng)結(jié)構(gòu)被擠壓和彎曲時,充氣通道如何產(chǎn)生清晰的反饋。在這些結(jié)果的基礎(chǔ)上,他們還將傳感器整合到為機(jī)動柔性機(jī)器人開發(fā)的一種新型材料手動剪切拉脹劑(HAS)中。HSA可同時扭曲和拉伸,能夠用作柔性機(jī)器人執(zhí)行器。
此外,研究人員還表示,用連續(xù)的類皮膚傳感器來感知柔性機(jī)器人,一直是該領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)。這種新方法為柔性機(jī)器人提供了準(zhǔn)確的本體感受能力,并為其通過觸摸探索世界打開了大門。
據(jù)悉,3D打印又稱增材制造,是通過借助于3D打印設(shè)備,對數(shù)字三維模型進(jìn)行分層處理,將金屬粉末、熱塑性材料、樹脂等特殊材料一層一層地不斷堆積黏結(jié),*終疊加形成一個三維整體。
3D打印上游主要包括3D打印所需的原材料、3D打印設(shè)備所需的軟硬件;中游為3D打印設(shè)備及服務(wù);下游為打印產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域,包括航空航天、機(jī)械制造、消費(fèi)電子、汽車行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等。
3D打印原材料主要分為金屬粉末和非金屬粉末,不同材料需要不同的打印原理和設(shè)備。在高端金屬粉末生產(chǎn)領(lǐng)域,世界上僅有美、德、加拿大等少數(shù)幾個國家具有原創(chuàng)或較深的技術(shù)積累,并且這些國家禁止生產(chǎn)高性能球形粉末的生產(chǎn)設(shè)備對外銷售。首創(chuàng)證券指出,國內(nèi)參與3D打印金屬粉末的企業(yè)也有一定的數(shù)量,但技術(shù)含量不高,主要供給中低端市場。面向航空航天、醫(yī)療等對金屬粉末品質(zhì)有嚴(yán)格要求的領(lǐng)域,國內(nèi)金屬3D打印服務(wù)商依然要從國外進(jìn)口大量金屬粉末。
目前歐美市場占比較大,中國市場有增長潛力。
據(jù)《WohlersAssociates2022》。2021年全球增材市場規(guī)模達(dá)到了152.44億美元,較2020年增長了19.49%。2015-2021年增材市場規(guī)模年復(fù)合增長率達(dá)到了19.77%。根據(jù)相關(guān)媒體發(fā)布的*新增材制造行業(yè)數(shù)據(jù),3D打印市場在2022Q1*季度增長到了30億美元,比去年同期增長了27%。根據(jù)Wohlers預(yù)測:2025年增材制造收入規(guī)模將達(dá)到298億美元,2021-2025年CAGR為18.24%;2030年增材制造收入規(guī)模將達(dá)到853億美元,2025-2030年CAGR為23.41%。
據(jù)機(jī)構(gòu)測算,國內(nèi)增材市場規(guī)模在2021年達(dá)到了262億元,較2020年增長了34.1%。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測,我國增材市場規(guī)模在2024年將達(dá)到500億元,2021-2024年年均復(fù)合增速為24.12%。
全球3D打印市場主要集中在北美、歐洲和亞太三個地區(qū),行業(yè)內(nèi)部設(shè)備廠商之間競爭激烈。據(jù)鉑力特招股說明書援引,2018年美、歐、亞三個地區(qū)的3D打印設(shè)備累計裝機(jī)量占到了全球的95%,其中北美占據(jù)四成,歐洲和亞太地區(qū)各占近三成,美國、中國、日本和德國裝機(jī)量位列前四。
國內(nèi)金屬3D打印企業(yè)主要客戶集中于航空航天高端裝備領(lǐng)域。航空航天領(lǐng)域客戶粘性較大,銷售費(fèi)用率相對較低,盈利能力的*值以及穩(wěn)定性往往能夠得到可靠保證,因此大多數(shù)國內(nèi)優(yōu)質(zhì)企業(yè)主要依托于航空航天領(lǐng)域發(fā)展并逐漸拓寬市場。
業(yè)內(nèi)人士表示,多數(shù)國內(nèi)3D打印企業(yè)于2010年后進(jìn)入高速發(fā)展期,目前整體市占率依然較低。隨著自有技術(shù)和產(chǎn)品的不斷進(jìn)步,國內(nèi)龍頭企業(yè)成長較快,已具備一定的市場規(guī)模。但相比海外老牌企業(yè),國內(nèi)企業(yè)的整體營收規(guī)模相對較小,仍有較大的成長空間。
中國工程院院士、西安交通大學(xué)教授盧秉恒日前表示,在材料、主流工藝與裝備、關(guān)鍵零部件、控制軟件及各領(lǐng)域工程應(yīng)用等方面,3D打印已初步形成創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈;3D打印應(yīng)用范圍極廣,未來將大有可為。
廣發(fā)證券也表示,中國地區(qū)3D打印市場是價值洼地,目前國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化不足,高端金屬材料緊缺。但隨著政策扶持、技術(shù)瓶頸攻克和企業(yè)間合作加深,中國市場3D打印將取得快速發(fā)展。