报告 2019-08-19 08:08

iRAP发布《增材制造——设备、材料、技术、应用、新发展、产业结构和全球市场》研究报告

陈济桁 摘自 iRAP官网

2019年8月,iRAP咨询公司发布《增材制造——设备、材料、技术、应用、新发展、产业结构和全球市场》研究报告,针对2018年全球增材制造领域进展和市场规模进行了分析和评估。

增材制造也被称为3D打印,是工业革命以来制造业中最重要的技术进步之一。一旦严格用于原型设计,它可以影响从最初的概念设计到最终产品制造之间的各个阶段,并带来变革性优势。随着材料选择的增多、自动化的新方法的出现以及制造速度提升,各行业的3D打印应用得到了显着增长,航空航天、汽车、日用品、医疗保健、牙科护理和珠宝等行业都迈入了3D打印时代。

iRAP研究报告首先明确了增材制造概念内涵:增材制造过去曾被称为快速原型(RP),被美国材料与试验协会(ASTM)定义为“以三维(3D)模型数据为基础加入材料以制造物体的过程,通常是逐层制造,与减材制造相反。”

该报告在摘要部分指出,在过去的20年中,增材制造作为一种新兴技术,已经在制造业中带来了颠覆性变革,它能够将数字数据转化为物理部件。其制造复杂形状和结构的独特能力使得它对于原型零部件的生产具有非常宝贵的价值,例如用于飞机、发动机等系统熔模铸造模具的工具。

在早期,增材制造主要应用于制作概念和功能原型件。这些原型产品最早常用作通信和检测工具。直接从计算机实体模型在短时间内生成多个物理模型有助于缩短原型件的研发生产时间。

快速成型(RP)仍然是聚合物增材制造工艺的主要应用,并且在市场中已建立了很好的基础。许多技术仅限于快速成型,因为它们难以加工具有足够机械性能的普通工程材料(如聚合物、金属、陶瓷及其复合材料)。

除快速成形,用于快速模具的增材制造技术也成为了目前涉及模具设计和制造的主要应用技术。对于增材制造工艺的应用,几个比较值得注意的成功领域包括医疗器械生产,例如牙冠和助听器。快速模具技术也已应用于消费级产品的生产,包括高价值的照明产品和电子器件等。在航空航天领域,快速模具制造更是应用广泛,通常是通过设计优化提高材料成材率,探索减少零部件重量的可能性。其他受益于快速模具技术的领域包括汽车、珠宝、建筑和其国防军事应用等。

增材制造带来了开发复杂结构并订制产品构型的潜力,这些产品在目前的制造环境中往往生产成本过高。增材制造将在产品设计、制造和交付给最终用户的方式上带来革命。该技术因其能够创建具有可定制材料特性的复杂几何结构,获得了学术界和工业界的强烈兴趣。增材制造还通过设计和制造的自主化,激发了人们向“创造者”方向发展。

该报告得出的主要结论如下:

- 根据这项新研究,2018年增材制造在设备、材料和工艺的市场预计将达到65亿美元。预计2018年至2023年的复合年增长率(CAGR)将达到24.5%。预计2023年,该市场规模将达到1.95万亿美元。

- 在推动市场规模扩张的项目中,产品收入增长48%,其次是服务收入38%和其他项目的14%。

- 2018年应用增材制造设备、材料和工艺的全球市场主要领域包括车辆、航空航天、工业/商业设备、医疗设备和产品/牙科、政府/军队、建筑、消费级产品/电子器件、学术研究机构等。

- 2018年全球增材制造设备、材料和工艺市场中主要由7类制造技术组成,包括材料挤出、粉末床融合、激光聚合、材料射流、胶粘剂射流、定向能量沉积和片材层压或实体分层制造(LOM)。

- 2018年,北美增材制造设备,材料和工艺市场的占有率最高,其次是欧洲,日本和中国。预计到2023年,北美将依旧保持最高的市场份额。到2023年,预计亚洲(中国)的年复合增长率最高。

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