隨著新材料“十三五”規(guī)劃出爐的漸行漸近，石墨烯、3D打印等前沿新材料浪潮正席卷而來。相關(guān)消息顯示，新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃將從升級基礎(chǔ)材料、發(fā)展戰(zhàn)略材料以及遴選前沿新材料三個層面出發(fā)，對“十三五”期間我國新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出細致規(guī)劃。其中在前沿新材料領(lǐng)域，將重點發(fā)展石墨烯、3D打印、超導(dǎo)、智能仿生等4大類14個分類材料。其目的是為滿足未來十年戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以及為制造業(yè)全面邁進中高端進行產(chǎn)業(yè)準備；并形成一批潛在市場規(guī)模在百億至千億級別的細分產(chǎn)業(yè)，為拉動制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和實體經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，提供長久推動力。
作為快速成型技術(shù)的一種，3D打印近幾年來熱度不減，越來越多的企業(yè)、研究院所，甚至普通行業(yè)都將觸角伸向3D打印。有數(shù)據(jù)顯示，2009-2014年，全球3D打印市場以年均30.1%的復(fù)合增速增長，2012年全球3D打印設(shè)備市場規(guī)模為22.04億美元，2017年預(yù)計達到50億美元，2028年將超過百億美元。
巨大的市場缺口、廣闊的發(fā)展前景，3D打印這塊沃土吸引了眾多專家學(xué)者和企業(yè)去探索、挖掘。
經(jīng)過20多年的發(fā)展，3D打印已先后進入了航天航空、建筑、醫(yī)療、房屋建筑等領(lǐng)域，未來其應(yīng)用范圍還會更加廣闊，如今工業(yè)級3D打印正在顯示其神奇之處。
工業(yè)級3D打印市場缺口巨大
不同于桌面3D打印機，工業(yè)級3D打印機體積大、精度高、使用的材料和技術(shù)也有所不同，主要包括SLA和SLS等。世界3D打印技術(shù)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟首席執(zhí)行官羅軍曾表示中國國內(nèi)現(xiàn)在90%的3D打印企業(yè)是做打印“小玩意”的桌面機，工業(yè)3D打印機的競爭尚未真正開始。三維立現(xiàn)總經(jīng)理肖念對此也表示認同，“目前國內(nèi)3D打印的市場主要分為四大類：大眾消費群體、學(xué)校事業(yè)單位招標、工業(yè)類需求和醫(yī)療市場。其中，桌面FDM機器組裝實際用途有限、客戶需求也逐漸趨于飽和，而工業(yè)類市場比較看中實際的成型產(chǎn)品效果和經(jīng)濟性，這塊市場也是最具有持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ摹！?/p>
“2012年國內(nèi)逐漸出現(xiàn)一批做FDM機器的組裝廠家，當時覺得隨著國外開源技術(shù)的發(fā)展和傳播，機器組裝的門檻越來越低，打印材料的需求也會隨著機器的銷售而日益增加，經(jīng)過一些初步的市場調(diào)查和技術(shù)分析，我們在2013年初成立公司并購買了第一條材料生產(chǎn)線。”談到自己當初進入3D打印行業(yè)，肖念回憶到。而如今工業(yè)3D打印機巨大的市場缺口確實印證了當初他的的選擇是多么正確。
不同于桌面機主要集中在教育、創(chuàng)客和簡單模型制作等領(lǐng)域，工業(yè)級3D打印機廣泛運用于航空、航天、汽車制造、醫(yī)療模具和珠寶定制等需求量巨大的行業(yè)，購買者大多集中在大型企業(yè),以及制造分包商。在航空航天領(lǐng)域，3D打印的優(yōu)勢已經(jīng)逐漸顯示出來。東方航空技術(shù)有限公司不久前發(fā)布消息稱，其3D打印制造的飛機艙門手柄蓋板、飛機座位指示牌等客艙部件，已成功配裝到全新波音B777－300ER型客機上并執(zhí)行正常航班飛行。一個小小的指示牌，等待周期從180天減至一個晚上，采購成本也從1000美元降至30元人民幣。
而《國家增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進計劃（2015~2016年）》明確指出將增材制造作為航空航天制造等高端裝備制造及修復(fù)的重要技術(shù)手段，這一重磅消息無疑給3D打印行業(yè)更添一劑強心針。結(jié)合重大工程需求，在航空航天等涉及國防安全及市場潛力大、應(yīng)用范圍廣的關(guān)鍵領(lǐng)域和重要產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)實現(xiàn)率先突破，也是國家發(fā)展增材制造的基本原則之一。如今，工業(yè)級3D打印綻放出來的光彩只是冰山一角，未來必將帶來更大的驚喜。
工業(yè)級3D打印距離大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還有多遠？
大量資本的涌入也是如今3D打印行業(yè)幾乎在一夜之間爆發(fā)的主要原因之一。2014年以來，有關(guān)3D打印的論壇、會議在全國逐漸呈現(xiàn)星火燎原之勢。長期從事3D打印技術(shù)研究、被稱作“中國3D打印第一人”的清華大學(xué)顏永年教授，見證了3D打印從存在于個別高校實驗室到這一概念紅遍中國的過程，而他也將演講從北方帶到了南方。同時，銀邦股份、南風股份、中航重機等多家上市公司涉足3D打印行業(yè)，也為這一行業(yè)注入持續(xù)走紅的新鮮血液。
但世間萬物皆有不足之處，工業(yè)級3D打印不例外，尤其如今它正處于“嬰兒”時期。
材料是3D打印的物質(zhì)基礎(chǔ)，決定了3D打印的應(yīng)用范圍，但是如今3D打印材料種類少的狀況限制了這一技術(shù)的發(fā)展和突破。新材料在線了解到，目前增材制造的材料僅100多種，而傳統(tǒng)減材制造、等材制造的材料有數(shù)萬種，這也導(dǎo)致3D打印與工業(yè)應(yīng)用的結(jié)合面太窄。此外，材料性能不夠穩(wěn)定，材料通用性比較差、成本較高等因素都制約著3D打印在工業(yè)領(lǐng)域的進一步發(fā)展。這也影響到人們最為關(guān)注的一個話題：工業(yè)級3D打印何時才能真正實現(xiàn)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化？
面對這一問題，肖念認為，“3D打印會成為工業(yè)領(lǐng)域一個重要的輔助成型技術(shù),可以加速一些產(chǎn)品的開發(fā)周期和降低開發(fā)成本，但其作為一個重要的成型技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域得到規(guī)模化應(yīng)用，還需要依賴于各種技術(shù)的成熟和制造成本的降低，如果需要預(yù)測一個時間，可能是需要五年或者更長的時間才能滲透到傳統(tǒng)制造行業(yè)的方方面面。”