3D打印成长的土壤在哪里?看看UPS 发布的报告怎么说…

3D打印技术已经历的几十年的发展,但是有不少人认为3D打印只是一种新奇的技术,用来制造一些玩具、饰品的小玩意儿尚可,但是并不能成为制造技术的重要组成部分。而实际上,由于成本的降低和技术的发展,3D打印已经受到更广泛的认可。除了利用该技术实现更灵活的产品设计和产品快速迭代, 一些制造业用户正在探索使用3D打印生产最终产品。

不仅如此,3D打印技术对传统供应链的影响也受到了关注。UPS 作为一家供应链和物流管理企业,通过在现有的物流中心推出3D打印服务的方式,将3D打印技术作为现有供应链和物流业务的补充,以帮助客户建立最优化的供应链体系。UPS 为方便客户更好的理解3D打印技术,与美国消费者技术协会(CTA)联合发布了3D打印市场报告,从市场规模、3D打印与传统技术的对比、发展趋势等角度,对3D打印技术进行了分析。本期,3D科学谷将与谷友分享这份报告的主要内容。

制造业是3打印的广阔天地

市场规模

3DP market and growing
预计至2016年,3D打印市场将达70亿美元。3D打印市场增长的驱动因素包括:3D打印设备、材料和服务市场的增长和下游的应用市场的增长两个方面。 下游应用市场主要包括:工装、模具和铸造。

by geography

从区域的角度来看,北美和欧洲占3D打印市场的68%,而亚太市场占27%。

从应用行业的角度来看,3D打印技术汽车和消费电子行业的主要应用是产品快速原型,3D打印在这两个行业的收入分别为总收入的20%。紧随其后的医疗行业,占总收入的15%,主要应用为生产批量定制化的医疗器械,例如助听器外壳。

从3D打印用途的角度来看,3D打印技术仍有巨大潜力。3D打印技术的应用目前仅占全球制造业市场的0.04%,其中以进行产品快速原型为主。而市场研究机构Wholers 预测,3D打印将占全球制造能力的5%,从而发展成为一个6400亿美元的巨大市场。

零部件的生产是3D打印增长最快的应用。在2003年时,3D打印还没有被用于零部件的生产,而发展到2014年全球3D打印零部件市场规模已经增长到18亿美元。

3D打印技术 vs. 传统制造技术

3DP VS Traditional

报告从产量、生产成本、产品上市时间、生产复杂性产品的成本4个方面,对3D打印技术与传统制造技术进行了对比。

3D打印技术可以加快开发和交付定制化产品,并通过更好的库存管理和实时生产的产品,为产品的快速迭代带来更大灵活性。在生产成本方面,3D打印生产小批量产品具有更低的成本。此外,通过3D打印可以制造出更加复杂的产品。

企业应根据产品的特点和企业需求来决定选择3D打印技术还是传统制造技术。

3D打印对供应链的影响

impact on supply chain
3D打印将通过改变零部件生产、库存成本和交期而对供应链产生积极的影响。例如,3D打印可以帮助企业实时生产备品备件,从而降低库存管理成本。使用3D打印技术,用户既可以进行集中生产,也可以实现分布式制造,按需生产小批量产品。3D科学谷了解到,UPS 公司在美国纽约、洛杉矶、芝加哥等10大城市的UPS 商店中设立了3D打印服务,用户如有需要可以就近享受UPS提供的3D打印服务。

3D打印在汽车行业的应用情况

Automotive case study

汽车行业在3D打印技术诞生早期就引入了该技术,汽车制造商主要使用3D打印进行快速原型制造,而不是生产最终的零部件。在快速制造领域,汽车制造商获得了可观的效益。例如,一个中型的汽车发动机公司,使用3D打印的砂芯铸造的发动机原型,时间从使用传统技术的16周减少到一个星期之内。

尽管如此,汽车制造业对轻量化零部件和提升生产效率、产品性能的需求,为汽车行业使用3D打印生产最终零部件创造了机会。例如,欧洲赛车队Teto 通过选择性激光融化金属3D打印技术来制造新的发动机气缸盖,通结果是减少了66%的气缸盖重量,体积也从1887立方厘米减少到650立方厘米,表面面积从823平方厘米增加到6052平方厘米。缸盖中复杂的晶格结构为发动机更有效的冷却性能,而冷却性能对赛车的性能表现至关重要。

3D打印技术的发展趋势

Trend
速度和产能:报告预计至2023年,3D打印机的平均速度将增长88%。随着打印速度的增长,3D打印的生产能力也随之提升。

新材料:新材料以及现有材料的改进,使3D打印的应用面变得更宽。在未来三年中金属材料的增长将成为材料领域发展的重点,金属材料的增长速度超过塑料材料的增长速度。

打印技术和能力:打印技术的发展和新技术的涌现将促进3D打印设备种类的增长和3D打印应用的发展,例如,3D打印电子产品。

 

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