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3D打印主要分為桌面級(jí)和工業(yè)級(jí)兩種。據(jù)3D Science Valley統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)市場(chǎng)對(duì)于高端工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)設(shè)備采購(gòu)占據(jù)主流地位，有超過44.1%的企業(yè)采用單價(jià)在10萬美元以上的工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)。

金屬零部件是工業(yè)體系中占比最大、應(yīng)用最為廣泛的產(chǎn)品類型，隨著“工業(yè)4.0”進(jìn)程的加快，快速開發(fā)、定制化制造、輕量化等需求面臨著緊迫的壓力，因此為工業(yè)激光金屬3D打印帶來了廣闊的前景。

激光金屬3D打印作為一項(xiàng)新興的制造技術(shù)，是互聯(lián)網(wǎng)+、數(shù)字信息技術(shù)、先進(jìn)材料技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)的高度融合，是實(shí)現(xiàn)“個(gè)性化定制對(duì)接海量用戶，智能制造滿足更廣闊市場(chǎng)需求，綠色生產(chǎn)贏得可持續(xù)發(fā)展未來”的重要途徑，是3D打印技術(shù)中門檻最高、前景最好、最前沿的技術(shù)之一。

3D打印行業(yè)分析機(jī)構(gòu)SmarTech 對(duì)金屬增材制造（AM）市場(chǎng)做了大膽的預(yù)測(cè)，他們預(yù)計(jì)，到2030年，金屬3D打印部件領(lǐng)域每年將收獲500億美元。

▲每年3D打印的零件數(shù)量，來源: SmarTech Analysis

在SmarTech發(fā)布的 "2021年金屬增材制造零件生產(chǎn) "報(bào)告中，再次審視了金屬3D打印部件的生產(chǎn)量和由此產(chǎn)生的市場(chǎng)價(jià)值。報(bào)告建立了一個(gè)金屬3D打印市場(chǎng)預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)庫，范圍從原型、工具和模具到最終使用的生產(chǎn)部件。這些項(xiàng)目橫跨八個(gè)主要行業(yè)和幾十個(gè)零件類別，如航空航天領(lǐng)域的飛機(jī)和直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件到能源領(lǐng)域的核反應(yīng)堆部件。

隨著激光金屬3D打印技術(shù)的發(fā)展，材料庫在不斷擴(kuò)大，成本反而不斷下降，因此也不斷獲得各行業(yè)的認(rèn)可而擴(kuò)大應(yīng)用版圖。

汽車零部件

2021年8月13日，福特汽車公司公開表示，將在未來兩到三年內(nèi)用金屬3D打印技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)一種新的汽車部件。其實(shí)不止福特，寶馬、通用、大眾、本田等車企都在各自的設(shè)計(jì)中心探索著3D打印對(duì)汽車生產(chǎn)制造帶來的更多可能性，相比于傳統(tǒng)造車過程，3D打印技術(shù)可以為車企節(jié)省更多的成本，縮短研發(fā)到上市的時(shí)間。

3D打印技術(shù)可以應(yīng)用在汽車研發(fā)前期的模型車設(shè)計(jì)、汽車零部件的供應(yīng)以及汽車生產(chǎn)過程中的工裝夾具、生產(chǎn)治具等，但現(xiàn)階段更多的是應(yīng)用于汽車零部件的生產(chǎn)。對(duì)于一些形狀復(fù)雜、價(jià)格昂貴的零部件，傳統(tǒng)鑄造鍛造工藝生產(chǎn)不出來或損耗較大，而激光金屬3D打印則能快速制造出滿足要求、重量較輕的產(chǎn)品。

▲汽車立柱

航空航天

在航空航天領(lǐng)域，出于減重與強(qiáng)度要求，航空航天設(shè)備中復(fù)雜結(jié)構(gòu)件或大型異構(gòu)件的比例越來越高，而這正是3D打印的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)在航天領(lǐng)域，對(duì)于零件的性能要求的敏感度較高，對(duì)價(jià)格相對(duì)不敏感，因此更有利于3D打印技術(shù)（主要是金屬3D打?。┰诤娇铡⒑教斓雀叨搜b備的極致輕量化和高可靠性部件上的推廣應(yīng)用。

我國(guó)的大型鈦合金結(jié)構(gòu)件激光成形技術(shù)具有國(guó)際領(lǐng)先水平，是目前世界上唯一掌握了飛機(jī)鈦合金大型主承力結(jié)構(gòu)件激光快速成型技術(shù)并實(shí)現(xiàn)裝機(jī)應(yīng)用的國(guó)家。另據(jù)媒體報(bào)道，在艦載機(jī)、四代機(jī)等新型軍用飛機(jī)的研制過程中，3D打印技術(shù)已經(jīng)發(fā)揮了重要作用，承擔(dān)了包括起落架在內(nèi)的鈦合金主承力構(gòu)件的試制任務(wù)。相對(duì)于傳統(tǒng)3D打印的低精度，創(chuàng)鑫激光定制化的3D打印用激光器所打印出來的構(gòu)件成型效果和精度控制上都更勝一籌！

▲航空發(fā)動(dòng)機(jī)用零部件

醫(yī)療器械

據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，3D打印市場(chǎng)份額的三分之二被醫(yī)療和外科中心所占據(jù)，而且在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間里醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用將牢牢占據(jù)首要位置。3D打印除了輔助醫(yī)療、制造部分人體器官以外，在提供訂制、個(gè)性化的醫(yī)療儀器設(shè)備方面也有巨大潛力。

而金屬3D打印技術(shù)在醫(yī)療器械領(lǐng)域的潛力已經(jīng)超越了原型承擔(dān)復(fù)雜手術(shù)器械的制造任務(wù)。例如，在膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷修復(fù)手術(shù)中，醫(yī)生首先要去除殘存的前交叉韌帶，然后準(zhǔn)確的替換上移植韌帶。如要保證手術(shù)的精準(zhǔn)和微創(chuàng)，醫(yī)生需要借助一種精密而特殊的手術(shù)工具。制造這種工具的鎳鉻鐵合金是一種難加工材料，使用傳統(tǒng)的機(jī)加工方式制造該手術(shù)工具的難度很高，而且所花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)、成本高。這種情況下，使用金屬3D打印技術(shù)進(jìn)行制造則更為適合。

據(jù)SmartTech預(yù)測(cè)，2022年全球醫(yī)療3D打印市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到89億美元，并在未來10年將保持16％以上的復(fù)合增長(zhǎng)率。除了現(xiàn)階段已成熟應(yīng)用的齒科、骨科領(lǐng)域，3D打印在個(gè)性化精準(zhǔn)化醫(yī)療器械及器官再造領(lǐng)域同樣充滿了期待。

▲3D打印牙冠

金屬3D打印優(yōu)勢(shì)

1.一次成型，任何復(fù)雜結(jié)構(gòu)皆可一次打印成型，無需焊接；

2.可選材料多，鈦合金、鈷鉻合金、不銹鋼、金、銀等多種材料可選；

3.優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，可以制造傳統(tǒng)方式無法制造的金屬結(jié)構(gòu)件，如用復(fù)雜且合理的結(jié)構(gòu)代替原先的實(shí)心體，使成品重量更低，力學(xué)性能卻更好；

4.高效省時(shí)成本低，無需機(jī)械加工和模具，直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。

由于部分零件通過激光3D打印所需的時(shí)間較長(zhǎng)，因此對(duì)光纖激光器的穩(wěn)定性和可靠性要求較高。近年來，創(chuàng)鑫激光也在金屬3D打印應(yīng)用領(lǐng)域積極開拓探索，憑著在光纖激光器領(lǐng)域多年的技術(shù)積累以及優(yōu)異的產(chǎn)品品質(zhì)，針對(duì)3D打印行業(yè)推出的單模300-500W連續(xù)光纖激光器也獲得了市場(chǎng)及終端用戶的一致認(rèn)可，現(xiàn)已與諸多3D打印設(shè)備商均建立了穩(wěn)定的合作關(guān)系，目前主要應(yīng)用于汽車零部件、航空航天（發(fā)動(dòng)機(jī)）、軍工產(chǎn)品、醫(yī)療器械、牙科等領(lǐng)域。

▲創(chuàng)鑫單模300-500W連續(xù)光纖激光器

在3D打印技術(shù)不斷成熟下，其產(chǎn)業(yè)潛力也在快速釋放，3D打印不僅提高了工作效率、也大大減少了人工成本，我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚，但發(fā)展熱情持續(xù)高漲，市場(chǎng)規(guī)模同樣節(jié)節(jié)攀升，3D打印設(shè)備發(fā)展前景可謂一片光明。

在WohlersAssociates的調(diào)查中顯示，打印服務(wù)商未來最想購(gòu)買的3D打印設(shè)備中，以金屬為材料的激光打印設(shè)備，所占比例居第一位，20.3%。這說明，下游服務(wù)商可能更加看好這一技術(shù)工藝在下游行業(yè)中的應(yīng)用和發(fā)展。相應(yīng)地，有望對(duì)推動(dòng)激光打印設(shè)備和金屬打印材料的消費(fèi)需求。