2015年3D打印产业市场分析及产业链研究报告

一、3D打印概述

什么是3D打印

3D打印即快速成型的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料凳可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体形状的技术，国外称为增材制造。其基本原理是离散-堆积原理。
 

二、3D打印国家政策法规

2.1 《国家高技术研究发展计划（863计划）》

2013年4月，科技部近期公布的最新《国家高技术研究发展计划（863计划）、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》，首次将3D打印产业纳入其中。

《指南》中提到，破3D打印制造技术中的核心关键技术，研制重点装备产 品，并在相关领域开展验证，初步具备开展全面推广应用的技术、装备和产业化条件。设4个研究方向：

（1）面向航空航天大型零件激光熔化成型装备研制及应用（国拨经费控制额不超过1000万元，前沿技术研究类）

针对航空航天产品研制（试制）过程中单件、小批量需求，研制适合钛合金等难加工零件直接成型的大型零件激光熔化成型装备，台面2米×2米，制件精度控制在±1%以内，堆积效率达300cm3/h以上。制定相关工业技术标准，并在航空航天产品研制零部件制造中进行应用。

（2）面向复杂零部件模具制造的大型激光烧结成型装备研制及应用（国拨经费控制额不超过1000万元，前沿技术研究类）

针对复杂零部件模具快速制造的需求，研制适合制造蜡模、蜡型、砂型制造，以及尼龙等塑料零件制造的大型激光烧结成型装备，台面2米×2米，制件精度控制在±0.1%以内，堆积效率达1000cm3/h以上。制定相关技术标准，并在汽车、模具等行业产品研制中得到应用。

（3）面向材料结构一体化复杂零部件高温高压扩散连接设备研制与应用（国拨经费控制额不超过1000万元，前沿技术类）

针对结构复杂、性能要求高、连接难度大等复杂零部件加工的需求，研制材料结构一体化复杂零件高温高压扩散连接设备和工艺，工作加热区域尺寸Φ1000mm×1000mm以上，并在航空航天产品的研制中开展应用。

（4）基于3D打印制造技术的家电行业个性化定制关键技术研究及应用示范（国拨经费控制额不超过1000万元、企业牵头申报，应用开发与集成示范类）

针对家电行业个性化定制迫切需求，结合以3D打印制造技术为核心的数字制造技术带来的制造变革，研究3D打印个性化零件设计技术、个性化定制模式、定制业务 协同引擎、交互门户、运行平台等技术，开发个性化定制管理平台，并基于3D打印制造装备为终端用户提供个性化定制服务，在应用示范期内销售经济收入不少于 3000万元。

2.2 关于印发《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》的通知

2015年新年伊始，工信部正式发布《国家增材制造产业发展推进计划（2015-2016年）》，从国家战略高度提出3D打印的发展方向和目标。该计划将针3D打印产业链中各关键环节如材料、工艺、设备和标准中的核心技术瓶颈进行布局，实现技术上的快速发展，达到国际先进水平。

同时，还将通过需求牵引与创新驱动相结合，政府引导与市场拉动相结合，重点突破和统筹推进相结合，3D打印技术和传统制造技术相结合的方式，来推进我国3D打印产业健康有序发展。和欧美国家 3D打印战略计划相比，该计划更加突出了技术创新和政府政策对产业发展促进作用，这将为我国追赶欧美3D打印的领军地位提供强大的保障。

该计划提出到2016年，初步建立较为完善的3D打印产业体系，整体技术水平保持与国际同步，在航空航天等直接制造领域达到国际先进水平，在国际市场上占有较大的市场份额。

技术水平方面，部分工艺装备达到国际先进水平，初步掌握3D打印材料、工艺软件及关键零部件等重要环节的关键技术。应用方面，3D打印成为航空航天等高端装备制造及修复领域的重要技术手段，初步成为产品研发设计、创新创意及个性化产品的实现手段以及新药研发、临床诊断与治疗的工具。

产业方面，3D打印产业销售收入实现快速增长，年均增长速度30%以上，形成2-3家具有较强国际竞争力的企业。支撑体系建设方面，成立行业协会，建立5到6家3D打印创新中心，形成较为完善的产业标准体系。

三、相关部门（政府/指导部门）

工信部；发改委；财政部

四、市场分析

4.1国内外市场基本情况

4.1.1 技术起源

3D打印技术诞生于上世纪80年代的美国，此后马上出现第一波小高潮，美国很快涌现出多家3D打印公司:1984年，CharlesHull开始研发3D打印技术，1986年，他自立门户，创办了世界上第一家3D打印技术公司(3D Systems公司也是目前3D市场领军者之一)，同年发布了第一款商用3D打印机。

1988年，Scott Crump发明了FDM(热熔挤韦，}成型)技术，并于1989年成立了现在的另一家3D打印上市公司Stratasys ( NASDAO:SSYS，该公司在1992年卖出了第一台商用3D打印机。

到了21世纪初，3D打印沉寂下来，许多人开始质疑这种技术的可靠性，当时只能做一些塑料模型，强度和精度都不高。直到2008年，开源3D打印项目【RepRap】发布“Darwin”, 3D打印机制造进入新纪元;同年，Objet推出Connex500，让【多材料】3D打印成为可能。

在欧美3D打印技术已经广泛应用。目前限制金属材料发展的主要的问题是其成形制造效率不高，每个小时大约只有100-3000克。

4.1.2 国内发展：设备多集中在教育领域

中国从1991年开始研兄3D打印技术，当时的名称叫快速原型技术(Rapid Prototyping，即开发样品之前的买物模型;具体在国际上有几种成熟的工艺，分层买体制造(LOM、立体光刻(SL ),熔融挤压(FDM、激光烧结(SLS)等(后文会将重要技术一一详述)，国内也在不断跟踪开发。2000年前后，这些工艺从买验室研究逐步向工程化、产品化转化。

由于做出来的只是原型，而不是可以使用的产品，而且国内对产品开发也不重视，大多是抄袭，所以快速原型技术在中国工业领域普及得很慢，全国每年仅销售几十台快速原型设备，主要应用于职业技术培训、高校等教育领域。

2000年以后，清华大学、华中科技大学、西安交大等高校继续研究3D打印技术。西安交大侧重于应用，做一些模具和航空航天的零部件;华中科技大学开发了不同的3D打印设备;清华大学把快速成形技术转移到企业一一殷华(后改为太尔时代)后，把研究重点放在了生物制造领域。

目前国内的3D打印设备和服务企业一共有二十多家，规模都较小。一类是十年前就开始技术研发和应用，如北京太尔时代、北京隆源、武汉滨湖、陕西恒通等。这些企业都有自身的核心技术。另一类是2010年左右成立的，如湖南华曙、先临三维、紫金立德、飞尔康、峰华卓立等。而华中科技大学、西安交通大学、清华大学等高校和科研机构是重要的3D技术培育基地。

4.1.3 国内外技术差距大

从2012年设备数量上看，美国目前各种3D打印设备的数量占全世界40%，而中国只有8%左右。国内3D打印在过去20年发展比较缓慢，在技术上存在瓶颈。

1)材料的种类和性能受限制，特别是使用金属材料制造还存在问题。

2)成形的效率需要进一步提高。

3)在工艺的尺寸、精度和稳定性上迫切需要加强。

随着美国“再工业化、再制造化”的口号呼喊，3D打印所打造的少劳动力制造将给美国极大的动力去发展。中国与美国的差距主要表现在:

1)产业化进程缓慢，市场需求不足;

2)美国3D打印产品的快速制造水平比国内高;

3)烧结的材料尤其是金属材料，质量和性能比我们好;

4)激光烧结陶瓷粉末、金属粉末的工艺方面还有一定差距;

5)国内企业的收入结构单一，主要靠卖3D打印设备，而美国的公司是多元经营，设备、服务和材料基本各占销售收入的1/3。在全球3D模型制造技术的专利实力榜单上，美国3D Systems公司、日本松下公司和德国EOS公司遥遥领先。

展望未米，3D打印是以数字化、网络化为基础，以个性化、短流程为特征，实现直接制造、桌边制造和批量定制的新的制造方式。其生长点表现在:与生物工程的结合，与艺术创造的结合，与消费者直接结合。

目前，在欧美等发达国家，3D打印技术的应用已较为广泛，大到飞行器、赛车，小到服装、手机外壳、甚至是人体组织器官。尤其在一些交叉学科领域中，3D打印的应用更加明显。

4.1.4。市场现状：个人打印高增速、功能应用以模具为主

根据2013版的Wohlers显示，2013年全球3D打印市场规模约40亿美元，相比2012年几乎翻了一番。其大体分布概况是欧洲约10亿美元，美国约15亿美元，中国所占份额约3亿美元。面向工业的3D打印机设置台数按国家进行统计的话，美国占38%，位居第一，其次是日本占9.7%，第三位德国占9.4%，第四位中国占8.7% 。

近年来，3D打印市场高速发展，个人3D打印市场也已开启。根据市场研究机构Frost & Sullivan发布的《2012年全球3D打印市场研究报告))显示，从1994年到2011年，全球3D打印机市场规模一直保持高速增长态势，复合增长率达到了17.6%， 2011年全球个人3D打印设备销售量呈现爆发式增长，销售量从5987台猛增至23265台，增幅接近300%，大幅超过商用3D打印设备增速。

就企业实力来看，目前欧美较具规模的3D打印企业的年销售收入一般都在10亿元人民币左右，而国内目前仍没有一家企业收入过亿，甚至超过5000万元的企业都寥寥无几。

目前，我国3D打印行业整体上发展不错，设备、材料、软件等核心领域都能够不同程度买现自给，并在文化创意、工业、生物医学等领域得到应用。但是，缺乏龙头企业、核心技术、成熟的商业模式，以及市场广泛应用和政策资金扶持。激光器、软件、材料等核心技术还依赖进口。

4.1.5 3D打印未来发展以及市场空间

根据2013版的Wohlers显示，2013年全球3D打印市场规模约40亿美元，2012年全球3D打印产业整体的销售规模达到22.04亿美元。2010-2012年三年的年复合增长率达27%。该机构预计2017年则将进一步上升至50亿美元，并且此后整个市场将维持近20%增长率。预计至2021年，3D打印市场规模将达到近110亿美元。

2013年我国产值20亿元。世界3D打印技术产业联盟秘书长、中国3D打印技术产业联盟执行理事长罗军表示:现在还是3D打印技术的起步阶段、产业化的初级阶段。未来3-5年将是3D打印技术最为关键的发展机遇期，如果推进顺利，2014年同比翻一番没有大问题，而2015年则有望达到80-100亿，到2016年产值将达百亿元人民币。

4.2市场主要发展前景

4.21 3D打印技术的优势主要体现在：

● 降低产品制造的复杂程度

与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产产品部同，3D打印将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。

● 扩大了生产制造的范围

这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸，可以造出任何形状的物品。

● 缩短生产制造的时间，提高效率

用传统方法制造出一个模型通常需要数小时到数天，根据模型的尺寸以及复杂程度而定，而用三维打印的技术则可以将时间缩短为数个小时，当然其是由打印机的性能以及模型的尺寸和复杂程度而定的。

● 减少产品制造的流程

实践了首件的净型成形，这样后期辅助加工量大大减少，避免了委外加工的数据泄密和时间跨度，尤其适合一些高保密性的行业，如军工、核电领域。

● 即时生产且能够满足客户个性化需求

3D打印机可以按需打印，即时生产减少了企业的实物库存，企业可以根据客户订单使用3D打印机制造出特别的或定制的产品满足客户需求。

● 开发出更加丰富多彩的产品

传统制造技术和工匠制造的产品形状有限，制造形状的能力受限于所使用的工具。3D打印机可以突破这些局限，开辟巨大的设计空间，甚至可以制作目前可能只存在于自然界的形状。

● 提高原材料的利用效率

与传统的金属制造技术相比，3D打印机制造金属时产生较少的副产品。随着打印材料的进步，“净成形”制造可能成为更环保的加工方式。

● 提高产品的精确度

扫描技术和3D打印技术将共同提高实体世界和数字世界之间形态转换的分辨率，我们可以扫描、编辑和复制实体对象，创建精确的副本或优化原件。

4.2.2 对哪些传统加工模式会有替代性的影响？

据亚洲制造业协会首席执行官罗军介绍，3d打印可免除制造刀具、夹具和模具的过程，直接进行产品加工，解决了生产工艺难以解决的问题，还节约材料、缩短时间。

4.2.3 发展趋势

随着智能制造，控制技术，材料技术，信息技术等不断发展和提升，这些技术也被广泛地综合应用与制造工业，3D打印技术也将会被推向一个更加广阔的发展平台。未来，3D打印技术主要有以下发展趋势：

■ 智能化和便捷化

目前，3D打印设备在软件功能、后处理、设计软件与生产控制软件的无缝对接等方面还有许多问题需要优化。例如，成型过程中需要加支撑，成型过程中需要不同材料转换使用，加工后的粉末去除方面，都需要软件智能化和自动化程度进一步提高。

同时，随着3D打印技术越来越普遍地运用到服装、设计、生活生产当中，只有用户在使用过程中觉得简易上手，技术门槛低，复杂程度低，才能使用户有更好的使用体验，才能更普遍地推广这一技术。而这一系列问题都直接影响到设备的普及和推广，设备智能化、便捷化是走向普及的保证。

■ 通用化

3D打印是近年来国际上的发展热点，其输出设备称为3D打印机，是作为一个计算机的外部输出设备使用。它可以直接将计算机中制图软件中的三维设计图形输出成一个三维彩色实体，在科学教育，工业制造，产品创意，工业美术等方面有广泛地应用前景和巨大的商业价值，这同时要求3D打印技术向低成本、高精度、高性能的方向发展。

4.3市场主要挑战

3D打印技术要进一步扩展其产业运用空间，目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战：

4.3.1 是成本方面：现有3D打印机造价仍普遍较为昂贵，给其进一步普及应用带来了一定困难；大多桌面级3D打印机售价2万元人民币左右，国内的仿制品价格可以低到6000元，但质量难以保证。 

4.3.2 是社会风险：如果什么都能彻底复制，想到什么就能制造出什么，听上去很美的同时，也着实让人恐惧，未来就可能引起很多知识产权诉讼。

4.3.3 是打印材料方面：目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物，材料选择的局限性较大，成型品的物理特性也不理想，并且安全方面也存在一定的隐患，材料的价格便宜的几百元一公斤，最贵的要四万元左右。

4.3.4 是精度和效率方面。精度还不尽人意，打印效率还远不适应大规模生产的需求，而且受工作原理的限制，打印精度和速度之间存在严重冲突。

4.4市场运营模式和盈利模式

五、相关资源

5.1 业界知名厂家及介绍

1.北京太尔时代科技有限公司

成立于2003年的北京太尔时代科技有限公司（简称太尔时代公司），是中国第一家专门从事研发、生产和销售工业级和桌面级3D打印机的高科技企业。十年坚 持不懈地努力，太尔时代公司现已发展成为国际领先、亚洲最大的3D打印机制造企业。其桌面级3D打印机UP！是全球三大品牌之一，还是在 Windows8.1面市后，在全球范围内可与该操作系统接口的唯一产自中国的桌面级3D打印机。

技术要点：

1、UP PLUS 2升级改造版，采用先进的熔融挤压快速成型技术，速度快，精度高；可以打印空壳（shell）模式，节约成本；无需专业培训、简单易操作；兼容Windows和Mac操作系统，并且支持微软8.1系统即插即用；

2、UP BOX, 作为UP系列中旗舰机型，她拥有超大的打印尺寸, 更精细的打印精度，和UP Plus 2 相比打印速度更提升了30%，同时还加入一系列贴心功能，包括无需配件的全自调平调高，内置的空气净化系统和色彩斑斓的呼吸指示灯。她不会产生噪音和异味，不会打扰到在一旁工作的人，非常适合在办公环境下长时间工作。

3、UP mini 是UP系列中的经济型打印机，价格亲民，性价比高，是3D打印入门机的首选。UP mini价格虽低，却继承了高端机型的打印质量，最高打印精度为0.2mm，并且，该机型能够以较快的速度打印出比较精致的模型，满足了绝大多数的打印需 求。该机型采用创新的磁铁吸附设计，令安装和更换打印头易如反掌。其全金属的机身结构，坚固稳定，且封闭式的机身设计，防止好奇的小朋友们摸到高温部件， 非常适合家庭和中小学校使用。

4、UP系列中的准专业级型号，是世界上最受欢迎的桌面级3D打印机之一，连续两年获得《Make》杂志3D打印 机最易使用和最佳用户体验等奖项。与消费级的UP mini相比，该机型的打印精度可达到0.15mm，成型尺寸也增加到135x135x138mm，可以制作体积较大并非常精致的作品。其开放式的机身设计，方便使用，小巧的机体放在桌子上也不会占用很多空间；且机身为全金属结构，配合高质量的线性导轨，精度和可靠性可以和工业机相媲美。UP Plus2具有平台自动调平和自动设置喷头高度的功能，使打印机的校准变得轻松简单，确保了打印效果和可靠性。

应用情况：工业制造、航空航天、动漫设计、医疗、教育等

华曙高科位于长沙国家高新技术产业开发区，创建于2009年，是一家集研发、生产、销售、服务于一体的高新技术企业，专注于工业级3D打印领域的研发与制造，公司从事选择性激光烧结3D打印 Selective Laser Sintering（SLS）设备制造、材料生产和加工服务三项主营业务，服务于汽车、航空航天、机械制造、医疗器械、房地产、动漫等行业。

技术要点：

选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，简称SLS）技术以固体粉末材料直接成型三维实体零件，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，直接将CAD三维模型转换为实体零件，该技术以原型复杂系数最大、应用范围最广、运行成本最低著称，采用该技术能够大大缩短产品研制开发周期，减少产品研制开发费用，加快产品更新速度，迅速响应市场需求，从而大大提升企业核心竞争力。

应用情况：

华曙高科提供产品加工服务，服务于汽车制造、军工、航空航天、机械制造、医疗器械、建筑、房地产、动漫玩具等领域。

深圳市极光尔沃科技有限公司自2009年成立来，在深圳市，区政府，深圳市科技创新委员会的关心下，现已成为华南地区最具规模的专业3D打印研发及制造商之一，年销售超过6000台，计划年产能2万5千台。

技术要点：

Z-603S 3D打印机 3英寸液晶显示 可调变速打印

应用情况：工业制造、设计、机器零部件、模型、建筑、艺术、动漫等

武汉滨湖机电技术产业有限 公司，公司成立于1996年，由华中科技大学80年代的老校长黄树槐先生所创办，是国内最早从事快速成型技术（俗称3D打印）研究的企业之一； 2006年时在蔡道生博士的继承 和带领下，推出了囯内外最大加工尺寸和一机多材的粉末烧结设备，并快速成长为国内快速成型设备最齐全、成型材料最齐全、成型台面最大的高新技术企业。

2014年经过市场化改制，公司由依托华中科技大学的快速制造中心逐渐改制为股份制企业，生产快速成形系统，提供快速成形/快速制模成套技术，并进行相关 技术服务和咨询。目前，同类设备的市场化已由国内延伸至国外的越南，新加坡，俄罗斯，巴西，英国等欧亚国家。

目前公司可向社会提供HRPS(基于粉末烧结)、HRPM(基于粉末熔化)、HRPL(基于光固化)、HZK(真空注型)和HRE(三维反求)系列、多种型号的成套快速成形制造系统。

技术要点：

1、激光粉末烧结（SLS），公司于1998年成功研制了基于粉末烧结的HRPS系列快速成形设备，该设备以粉末为原料，可直接制成蜡模、砂芯（型）或塑料功能零件。十几年的不断研发创新，使得该设备可使用的材料更加广泛，设备更加稳定、高效。

2、选择性激光熔化（Selective Laser Melting, SLM）技术利用较小功率激光直接熔化单质或合金金属粉末材料，在无需刀具和模具条件下成形出任意复杂结构和接近100%致密度的金属零件。该技术利用粉末材料叠层成形，材料利用率超过了90%，特别适合于钛合金、镍合金等贵重和难加工金属零部件的成形制造。在航空航天、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。

3、光固化（Stereo lithography Apparatus, SLA）技术利用紫外激光或紫外灯照射薄层液态光敏树脂，成形任意复杂结构的三维实体模型。由于成形材料为液态树脂，可采用非常薄的成形层厚，所以比其它 快速成形工艺的精度高，在成形精细结构方面具有一定的技术优势，广泛应用于建筑、雕塑、工艺品设计、电子产品设计等开发领域。

4、真空注型机(HZK-IB)，在真空条件下利用快速成型等技术得到三维设计产品原型，用原型直接复制出产品的机器。复制的产品精度高，满足设计需求的各种功能。

应用情况：

航天航空、创意应用、汽车、泵阀、家用电器电子、医疗等领域

杭州先临三维科技股份有限公司，是一家专业提供三维数字化技术综合解决方案的国家火炬计划高新技术企业。公司专注于三维数字化与3D打印技术，融合这两项技术，为制造业、医疗、文化创意、教育等领域的客户创造价值。

公司成立于2004年，于2014年8月8日在新三板挂牌，为中国三维数字化与3D打印行业第一股，公司以杭州为总部，在上海、北京、南京、广州、成都等地设有分支机构。

技术要点：

1、SLS尼龙粉末烧结成型，基于尼龙材料本身的优良性能（比重轻，耐高温，高强度，高韧性），SLS尼龙粉末烧结成型技术有广泛的应用基础，特别适合3D打印功能性零配件，成型出来的部件还可以进行电镀、喷涂操作。

2、SLM金属粉末直接烧结成型技术（金属3D打印）是通过层堆积来加工零件，不管是多么复杂的零件都能够自动加工成型而且不需要任何工具的辅助。它所加工出的零件精度高，细节表现好，表面质量和机械性能都非常优秀，超过铸造件。

3、SLA树脂固化成型，SLA树脂固化快速成型是目前应用最广泛的3D打印技术，能直接得到树脂或类似工程塑料的产品，表面效果好，性价比高。材质多样，成型效果出色，成型尺寸大，是设计验证、手板打样的首选。

4、MJP高精度树脂成型，当前精度最高的3D打印技术，层厚最小16μm，适合小型精细件的快速成型。是一种多喷头、树脂喷射固化成型技术。 

5、FFF熔融挤出成型，FFF熔融挤出成型是个人3D打印机的绝对主力，因为它可以做到简单易用、安全无毒，最重要的是使用成本低。当然考虑到一些打印技巧方面的要求，还是会有很多用户委托给专业的团队来完成FFF成型。

应用情况：航空航天、汽车整车、汽车零部件、模具设计制造、电子电器、仪器仪表、制鞋、医疗等领域

北京隆源自动成型系统有限公司为三帝打印科技有限公司(3DP Technology, Inc.)控股子公司。成立于1994年，注册于中关村科技园区。自1994年研制成功第一台激光快速成型机始，便倾力开发选区激光粉末烧结（SLS）快 速成型机，同时致力于快速原型的应用加工服务。是我国最早开发、生产、销售激光选区粉末烧结快速成型机（工业级3D打印）的企业。

作为国内最大的3D打印（SLS）技术服务供应商，隆源成型通过拥有自主知识产权的3D打印设备及产品、全面的工艺及雄厚的技术实力为用户提供个性化的定 制服务。隆源成型加工服务中心已为航空航天、汽车摩托车、泵业阀体等行业快速制造了大批量的异形复杂制件。迄今，公司已拥有近400家设备和加工服务用 户，遍布航空航天、船舶、汽车制造、电子、铸造、医疗、文化艺术及研究院所和高校。

技术要点：

1、快速铸造，在铸造生产中，蜡模、砂芯、砂模等要通过压蜡模具、芯盒模具来制作，而制作过程周期长、耗资大，且从模具设计到加工制造环节复杂，稍有不慎就会导致全部返工。尤其是对一些形状复杂的铸件，如发动机缸体、缸盖、歧管等，其模具的制造过程极其复杂，开发周期长，研发成本高，不能适应迅速响应市场的要求。

而3D打印增材制造技术恰好满足了汽车发动机快速制造的要求。采用激光烧结成型与传统铸造相结合的方法能够迅速地实现从设计到产品的转变，减少中间环节，加快产 品投放市场的速度，节省开发成本，缩短研发周期。

2、3D打印塑料件——可进行装配和布置实验在铸造中可代替木模使用。

应用情况：航空航天、汽车制造、船舶、医疗、文化艺术等

 

 

7.北京殷华激光快速成型与模具技术有限公司

北京殷华激光快速成形与 模具技术有限公司是清华大学企业集团下属的高科技企业，是清华大学科技园区的"一颗明珠"，主要从事快速成形系统，快速制模设备以及专用耗材的开发、生产和销售。

公司联合上游的机械三维设计软件供应商和下游的真空注型、逆向工程设备厂商，为客户提供全面的产品开发、试制、小批量生产解决方案。公司董事长颜 永年教授是快速成形行业资深专家，并为中国机械工程学会快速成形技术委员会主任委员。

主要提供以下服务：

1、快速成形系统、快速制模设备、专用耗材的生产及销售；

2、逆向工程协助客户进行产品开发设计；

3、快速制造各种模具；

4、快速原型制造（塑料件、树脂件）；

5、小批量生产金属、合金铸件、塑料件；

6、复杂铸造零件，复杂模具毛坯；

8.飞而康快速制造科技有限公司

飞而康快速制造科技有限责任公司成立于2012年8月，致力于生产符合国际标准的航空级钛 合金粉末，同时利用增材制造技术（即3D打印）及热等静压技术，近净成形加工复杂部件，并为熔模铸造加工精密模具。产品主要应用于航空航天、汽车、石油化 工与天然气行业，也可应用于医疗器械、电子器件等行业。

技术要点：

飞而康航空级粉末生产部采用全程无接触、无污染的电极感应熔化气体雾化法（EIGA）制取高纯净度、高球形度的钛合金粉末。

应用情况：航空航天、医疗器械、汽车、电子等行业

9.南京紫金立德电子有限公司

南京紫金立德电子有限公司隶属于江苏紫金电子集团有限公司，是一家中以合资企业，中方持股75%，注册资本为3000万美元，注册地为南京经济技术开发区。

公司专业从事3D打印机（三维快速成型机）及其耗材的开发、生产、销售，并提供相关服务。产品的应用领域极为广泛，主要包括工业设计、智能制造、高等教育、 文化创意、生物医疗、建筑设计等行业。

紫金立德公司现拥有年产5千台桌面式3D打印机的生产能力，产品市场遍布美国、英国、法国、德国、中国、荷兰、日 本、韩国、香港及台湾等30多个经济技术发达的国家和地区。

技术要点：公司生产的SD300三维打印机是一种适用于桌面办公的立体三维打印机。它具有使用成本低、制造的模型精细度高、兼具坚固耐用的特性，样件可以钻孔、抛光适合各种应用。

应用情况：

办公室、学校、医院、实验室、工厂等。

10.陕西恒通智能机器有限公司

陕西恒通智能机器有限公司，作为教育部快速成型工程中心的产业化实体，注册资金2796万元。公司以西安交大先进制造技术研究所为技术支持，主要研制、生产和销售各种型号的激光快速成型设备、快速模具设备及三维反求设备，同时从事快速原型制作、快速模具制造以及逆向工程服务。

公司产品及服务在全国各院校、汽车电器等企业销售开展十多年，客户近万家，近年已在多个地区成功开展产学研结合的推广基地、制造中心等项目。

技术要点：

1、金属电弧喷涂制模技术是一种基于电弧喷涂、快速原形、数控加工和材料科学技术的经济、快速的模具制造工艺。它通过电弧喷涂工艺制造模具金属型壳，并通过材料 累加方法制造出具有材料梯度、功能梯度结构的模具，是一种近净成形的模具制造技术。

2、光固化激光快速成型，该技术以液态光敏树脂为原料，计算机控制下的紫外激光按加工零件的分层截面信息逐层对树脂进行扫描，使其产生光聚合反应，从而形成零件的一个薄层截面。

3、选择性激光烧结成型，选择性激光烧结成形工艺材料适应面广。可用于选择性激光烧结工艺的粉末材料包括塑料、陶瓷、石蜡粉末以及聚合物的粉末，如尼龙、覆裹尼龙的玻璃粉、聚碳酸酷 粉、树脂覆模砂、覆蜡陶瓷粉和覆蜡金属粉等。

4、光固化紫外光快速成型，采用材料累加成型原理，由三维CAD数据直接控制紫外光扫描光敏树脂，快速精确地制造出任意形状的产品原型，无需考虑其复杂程度，真正实现无模制造。 采用了AOM控制技术，使零件边界轮廓更加清晰，制件质量更高。

应用情况：航空航天、家电、生物医学、汽车零部件、工业设计等

5.2 相关的研究机构：

5.2.1 深圳市3D打印产业联盟

2013年6月，为了抓住3D打印产业发展的先机，深圳市市长许勤表示，深圳将积极组建包括大学、科研机构、企业、行业协会等在内的产业联盟，打造涵盖原始创新、技术开发、产品制造、内容产业到推广应用等全链条的3D显示技术产业链。

5.2.2 西部3D打印产业技术创新联盟

2013年6月，西部地区首个3D打印产业技术创新联盟在成都成立。该联盟将以成都市的制造企业为主体，由高等院校、材料研发企业和机构、工业设计企业、科研院所、3D打印服务应用提供商等“抱团”联动，先期从材料制造、航空应用、军工制造等产业链高端环节率先突破。

5.2.3 江苏省三维打印产业技术创新战略联盟

2013年6月，江苏省三维打印产业技术创新战略联盟在南京正式挂牌，改联盟由江苏阳光（600220）集团子公司江苏紫金电子集团有限公司，以及机械科学研究总院江苏分院与南京航空航天大学等联合发起。

5.2.4 中国3D打印技术产业联盟

2012年10月，在工信部的支持下，亚洲制造业协会、北京航空航天大学、华中科技大学、清华大学、湖南华曙高科有限公司、武汉滨湖机电科技有限公司、无锡飞而康 快速制造有限公司等10多家主要的科研单位的专家学者和企业共同发起成立了中国3D打印技术产业联盟，这是世界上首个3D打印技术的产业联盟。

六、产业链结构：

在产业成熟期，一个完整的3D打印产业链应该包括：（1）上游：专业材料供应商、3D打印设备制造商、软件开发商、数字化技术提供商、耗材提供商、专业设 计机构、3D打印设备经销商、3D打印服务等；（2）下游：民用消费、工业设计和航天军工、服装公司、汽车公司、船舶公司、医学等领域；（3）服务支持平 台：第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等支持平台。

6.1 3D打印产业上游市场分析

3D打印产业链的上游主要包括打印材料提供商、3D打印设备的制造商、工业设计机构、3D数字化技术 提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商等。在3D打印发展的初级阶段，产业链上游的焦点主要集中在材料行业、打印设备制造 业以及软件开发三个领域。

6.2 3D打印产业下游市场分析

3D打印产业链的下游主要分为两大类：（1）民用消费领域，如摄影、饮食、教育等方面；（2）工业领域，如传统的航空、汽车、船舶、电子、家电、医学、建筑等行业，同时还包括珠宝、时装、食品、纺织业以及考古领域。

我国的3D打印主要集中在家电及电子消费品、建筑、教育、模具检测、医疗及牙科正畸、文化创意及文物修复、汽车及其他交通工具、航空航天等领域。其中，3D打印最大的三块需求分别来自民用消费、工业设计和航天军工。

七、技术要点

7.1实际的应用方面

目前，3D打印已在工业造型、机械制造、军事、建筑、影视、家电轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到广泛应用，并且随着这一技术本身的发展，其应用领域将不断拓展。

3D打印的工业化案例：

▲ 打印枪支

这算是3D打印最引起争议的一项应用。美国一个名为Defense Distribute的团队目标是创造模型图，方便任何人下载，然后打印出功能完备的军火。在去年11月，他们发布了一段测试视频并宣布首支3D打印军火将投入使用。但随后发生的校园枪击案令3D打印枪支的前途扑朔迷离。

▲ 打印房屋

一名德国建筑师正在着手利用3D打印技术建造房子，他将计划使用沙和无机粘合剂将54个单独的建筑模块结合在一起，然后填入纤维混凝土。这幢房子就是一个“莫比乌斯环”——天花板向前延伸为地板，建筑内部延伸变成外墙。

▲ 打印汽车

6名工程师在3周时间内就设计并通过3D打印制作了一辆时速可达141公里的赛车，这辆加速至100公里/小时只需要4秒，最高时速在141公里，重量280公斤的电动环保赛车。

▲ 打印下额骨

比利时哈塞尔特大学的科研人员们已经成功为一名83岁的老妇人植入了3D打印而成的下颌骨。与传统的制作方法相较而言，3D打印技术耗费的材料更少，生产时间更短，往往只需数个小时便可以制出一只下颌骨。
主要设备供应商及技术要点
 

7.3 主要原料及特点

PLA和ABS可以说是目前市面上所有FDM技术的桌面型3D打印机最常使用的材料。那么，除了这两种材料，3D打印机还能支持其他什么类型的材料呢？

7.3.1 工程塑料

■ 多色树脂

材料说明：系列材料集尺寸稳定性和细节可视性于一身，适用于模拟标准塑料和制作模型，可实现逼真的最终产品效果。

非常适用于：

广泛的装配与外观测试

活动部件与组装部件

展览与营销模型

电子元件的组装

非常适用于硅胶模具

材料应用：电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械

材料颜色：白色

■ 铝材料

材料说明：尼龙铝模型是由一种灰色铝粉及腈纶混合物制作而成。尼龙铝是一种高强度并且硬挺的材料，做成的样件能够承受较小的冲击力，并能在弯曲状态下抵抗一些压力。它的表面是一种沙沙的、粉末的质感，也略微有些疏松。 

材料应用：飞机、汽车、火车、船舶、宇宙火箭、航天飞机、人造卫星、化学反应器、医疗器械、冷冻装置

材料颜色：银白色

材料热变形温度：（熔点660℃）

■ 钛合金

详细说明：生产最终使用的金属样件，质量可媲美开模加工的模型。钛合金模型的强度非常高，尺寸精密，能制作的最小细节的尺寸为0.1mm。

材料应用：家电、汽车制造、航空航天、医疗器械

材料颜色：银白色

材料热变形温度：熔点1672℃

■ 不锈钢

材料说明：不锈钢模型是用一种加入了铜成分的不锈钢粉打印而成。不锈钢打印在金属打印上来讲算是最便宜的一种打印形式，既具有高强度，又适合打印大物品。

材料应用：家电、汽车制造、航空航天、医疗器械

材料颜色：玫瑰金、钛金、紫金、银白色、蓝色

材料热变形温度：不同规格有不同的温度

■ 半透明树脂

材料说明：集高尺寸稳定性、生物相容性和表面平滑度于一身的标准塑料模拟材料

非常适用于：

透明或透视部件的成形和拟合测试

玻璃、眼镜、灯罩、灯箱

液流的可视化

彩染

医疗

艺术与展览模型

材料应用：电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械

材料颜色：半透明微黄

材料热变形温度：45℃

■ ABS-ESD防静电塑料材料

材料说明：ABS-ESD7是一种基于ABS-M30的热塑性工程塑料，具备静电消散性能，可以用于防止静电堆积。主要用于易被静电损坏、降低产品性能或 引起爆炸的物体。

因为ABS-ESD7防止静电积累，因此它不会导致静态震动也不会造成象粉末、尘土和微粒的微小颗粒的物体表面吸附。该材料是理想的用于 电路板等电子产品的包装和运输。广泛用于电子元器件的装配夹具和辅助工具。

材料应用：电子消费品、包装行业

材料颜色：黑色

材料热变形温度：90℃

■ PC材料

材料说明：PC材料是真正的热塑性材料，具备工程塑料的所有特性。高强度，耐高温，抗冲击，抗弯曲，可以作为最终零部件使用。使用PC材料制作的样件，可以直接装配使用，广泛应用于交通工具及家电行业。PC的强度比ABS材料高出60%左右，具备超强的工程材料属性！

材料应用：电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械

材料颜色：白色

材料热变形温度：138℃

■ ABSPlus材料

材料说明：ABS材料是FDM快速成型工艺常用的热塑性工程塑料，具备强度高、韧性好，耐冲击。正常变形温度超过90℃。可以机械加工、钻孔、螺纹、喷漆及电镀。

材料应用：汽车、家电、电子消费品

材料颜色：象牙白、白色、黑色、深灰、红色、蓝色、玫瑰红色、亮黄色、橄榄绿色

材料热变形温度：90℃

■ ABS-M30i材料

材料说明：ABS-M30i是一种高强度材料，广泛应用于医疗，制药及食品包装行业。ABS-M30i制作的样件通过了生物相容性认证（如ISO 1099认证），可以通过伽马射线照射及EtO灭菌测试。

通过与FORTUS3D成型系统的配合，能给你带来真正的具备优秀医学性能的概念模型，功能原 型，制造工具及最终零部件的生物相容性部件。

材料应用：医学研究、食品包装、医疗器械

材料颜色：白色

材料热变形温度：90℃

■ ABSi材料

材料说明：ABSI材料具备骑车尾灯的效果，具有很高的耐热性，高强度，呈琥珀色，能很好的体现车灯的光源效果。广泛用于车灯行业。

材料应用：汽车、LED

材料颜色：半透明

材料热变形温度：86℃

7.3.2 光敏树脂

■ 树脂材料Somos11122

材料说明：Somos 11122看上去更像是真实透明的塑料,具有优秀的防水和尺寸稳定性。

应用：Somos 11122 提供多种类似工程塑料的特性，包括ABS和PBT。这些特性使它很适合用在汽车医药，电子类消费市场。

材料应用：汽车、家电、电子消费品

材料颜色：透明

■ 环氧树脂（类透明pc类）

材料说明：这种便于铸造的激光快速成型树脂：• 含灰量极低 (1500º F时的残留含灰量<0.01%) • 可用于熔融石英和氧化铝高温型壳体系 • 不含重金属锑 • 可用于制造极其精密的快速铸造型模。

材料应用：汽车、家电、电子消费品

材料颜色：透明

结语：

我国的3D打印产业，整体面临核心环节对外依赖，耗材技术滞后等重大制约问题。从核心技术、应用材料到市场渠道，我国3D产业链与国外差距很大。

只有将3D打印技术的个性化、复杂化、高难度的特点与传统装备制造业擅长的规模化、批量化、精益化相结合，依托传统装备制造业已形成的技术、装备、人才、市场等优势，才能更快的产业化、商业化，尽快形成完善的产业链，同时推动装备制造业转型升级。

从中长期看3D打印产业具有较为广阔的发展前景，但目前产业距离成熟阶段尚有较大距离，理想很丰满，现实很骨感。