自從20世紀80年代中期出現(xiàn)以來,3D打印技術經過三十年的發(fā)展,特別是近幾年的快速進步,已趨于成熟并初步形成規(guī)模化體系。
3D打印與傳統(tǒng)制造業(yè)的最大區(qū)別在于產品成型的過程上。傳統(tǒng)制造業(yè)的制造流程一般需要經過開模具、鑄造或鍛造、切割、部件組裝等過程。3D打印則免去了復雜的過程,無需模具,一次成型。因此,3D打印可以實現(xiàn)一些傳統(tǒng)制造模式無法達成的設計,制作出更復雜的結構。
隨著技術的不斷進步,3D打印在鑄造精度上已經可以與傳統(tǒng)方式相媲美,但是在大規(guī)模生產上,3D打印目前仍無法獲得規(guī)模經濟,在成本上和效率上不具優(yōu)勢。因此,目前階段,3D打印主要被應用于個性化、小批量和高精度的產品制造上。
我國的3D打印技術起步較晚,比歐美等國落后了大約十年。1999年以前,受研發(fā)成本等因素的限制,我國3D行業(yè)還處于萌芽階段,對于3D打印材料的研究也涉及較少。2000-2011年間,我國的3D打印開始起步,有部分高校開始進行3D打印的研究。2011年后,我國的3D打印行業(yè)進入了高速發(fā)展期。
目前我國尚未形成完整的3D打印產業(yè)鏈,涉及企業(yè)主要為設備制造商。尤其是FDM等專利放開以后,涌現(xiàn)出了一大批新進入者。
對于3D打印產業(yè)鏈的三個環(huán)節(jié)——上游耗材、中游打印設備、下游打印應用與服務來說,上游與中游都存著在較大的技術壁壘,下游相對來說切入的門檻更低。隨著工業(yè)設計對于金屬模具的效率和精度要求不斷提升,越來越多的傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)找到其與3D打印技術的結合點,本土3D打印服務的優(yōu)勢將愈發(fā)凸顯。
3D打印產業(yè)現(xiàn)在面臨的最大瓶頸在于打印材料還不能夠滿足工業(yè)應用的要求,使得3D 打印的應用范圍受到了較大的限制。隨著材料領域的突破,3D打印作為一種“破壞性創(chuàng)造技術”,將可能重塑制造業(yè)。未來,在3D打印技術的推動下,制造業(yè)將實現(xiàn)大規(guī)模制造和手工制造兩種模式的融合,出現(xiàn)大規(guī)模訂制。