3D打印技術(shù)(又稱(chēng)增材制造)是以數字模型為基礎,運用粉末狀金屬、陶瓷或塑料等可黏合材料,通過(guò)逐層打印的方式來(lái)構造物體的技術(shù)。3D打印技術(shù)結合了材料技術(shù)、數字建模、信息處理等多領(lǐng)域的前沿技術(shù),打破了傳統加工的思維模式,突破了傳統制造技術(shù)的約束,為實(shí)現復雜結構件制造提供了一種可能。是一項制造業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)革命,展現了新時(shí)代個(gè)性化創(chuàng )造的活力和潛力。3D打印技術(shù)起源于美國,這項新技術(shù)的出現,不僅給予了創(chuàng )新主體一個(gè)全新的視角,同時(shí)也吸引了大眾的高度關(guān)注。3D打印技術(shù)在20世紀末期逐漸得到推廣,又被稱(chēng)為第3次工業(yè)革命的重要標志之一。
3D打印基本原理
世界科技強國都將增材制造技術(shù)作為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新的增長(cháng)點(diǎn)加以培育和支持,歐美等發(fā)達國家紛紛制定了發(fā)展增材制造技術(shù)的國家戰略,美國“America Makes”、歐盟“Horizon 2020”、德國“工業(yè)4.0”等戰略計劃均將其列入提升國家競爭力、應對未來(lái)挑戰亟需發(fā)展的先進(jìn)制造技術(shù)。我國也將增材制造列入了“中國制造2025”強國戰略,在“十三五”期間進(jìn)行了重點(diǎn)支持和發(fā)展。
增材制造產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了持續三十余年的高速發(fā)展,在各個(gè)領(lǐng)域均取得了良好的應用效果,新的增材制造技術(shù)和產(chǎn)業(yè)需求不斷涌現,在全球經(jīng)濟發(fā)展中占據了重要地位。統計數據表明,2020年全球增材制造產(chǎn)業(yè)直接總產(chǎn)值為127.58億美元,1988~2020年全球增材制造產(chǎn)業(yè)直接總產(chǎn)值的年復合增長(cháng)率為26%,其中2015~2020年的年復合增長(cháng)率為19.8%。在2021年市場(chǎng)規模達到152億美元(同比增長(cháng)19.5%),其中材料產(chǎn)業(yè)規模為26億美元(同比增長(cháng)23.4%)。增材制造市場(chǎng)競爭格局相對集中,美國、中國占據著(zhù)主要市場(chǎng)(前者占比為34.4%,后者占比為10.8%);
根據中國增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟數據表明,2021年我國增材制造產(chǎn)業(yè)規模為265億元。增材制造產(chǎn)業(yè)鏈上的大、中、小企業(yè)融通發(fā)展格局顯現,國內增材制造設備供應商積極從跟隨狀態(tài)轉向自主創(chuàng )新發(fā)展,龍頭企業(yè)具備了參與國際市場(chǎng)競爭的技術(shù)能力。以京津冀地區、長(cháng)江三角洲(長(cháng)三角)地區、珠江三角洲(珠三角)地區為核心,中西部地區為紐帶的增材制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的地域空間格局基本形成,區域性產(chǎn)業(yè)鏈集聚優(yōu)勢逐步體現。