我国增材制造产业发展现状、问题和趋势分析_21页_1mb

我国增材制造产业发展现状、问题和趋势分析总结

核心内容概述

增材制造（Additive Manufacturing, AM），也称为3D打印技术，是一种通过逐层堆积材料制造实体零件的制造技术，与传统“材料去除”技术相比，具有制造复杂结构零件、缩短加工周期、降低生产成本等优势。该技术已广泛应用于航空航天、汽车、船舶、表面修复、生物医疗和文化创意等多个领域，推动了制造业的变革与发展。

主要观点

• 增材制造技术具有“自下而上”材料累加的制造特点，可根据材料状态和成形方法分为多种技术类型，如熔融沉积成形（FDM）、光固化立体成形（SLA）、电子束选区熔化（EBM）、激光选区熔化（SLM）等。
• 增材制造产业链包括上游（设计软件、扫描设备）、中游（装备与材料生产）和下游（应用服务与客户）。
• 国内增材制造产业近年来发展迅速，已初具规模，形成了多个产业聚集区和具有竞争力的企业。

关键信息

1. 产业发展现状

• 产业规模：2016年我国增材制造产业规模达80亿元，产业增长迅速。
• 代表性企业：杭州先临三维、西安铂力特、湖南华曙、北京鑫精合、青岛三迪时空等。
• 产业集聚区：渭南高新区、安徽春谷3D打印智能装备产业园等。
• 产业布局：北京、陕西、广东、湖北、上海等地基本形成较为完整的产业链条。

2. 工艺技术发展

• 工艺技术水平加速提升，一批关键技术实现突破。
• 西安铂力特SLM技术可制造复杂精密结构件，湖南华曙高科开发了全球首款开源一体化工业级3D打印智能控制系统。
• 华中科技大学“智能微铸锻一体化”技术性能超过传统铸件，佛山峰华卓立开发了阵列喷嘴全自动砂型增材制造机，中航迈特成功研制出高温合金粉末制备设备。

3. 高校院所研发团队

• 清华大学、西安交通大学、北京航空航天大学、西北工业大学、华南理工大学等高校在增材制造领域开展长期研究。
• 研发团队在设备研制、软件开发、产品制造和材料研发等方面取得多项成果，形成了一批学科和行业带头人。

4. 应用领域

• 航空航天领域：西安铂力特、中航迈特、鑫精合等企业已实现复杂结构件的批量制造。
• 汽车领域：安徽恒利、万向电动汽车、萨普汽车科技等企业将增材制造用于发动机缸体、内饰件等制造。
• 船舶领域：上海电气、中国船舶重工第七二五研究所等企业用于制造和修复船用螺旋桨等部件。
• 表面修复领域：机械科学研究总院等机构开发出快速修复系统，大幅提高修复效率。
• 生物医疗领域：华曙高科、广州迈普、杭州捷诺飞等企业推动个性化医疗器械、生物组织器官打印等技术的发展。
• 文化创意领域：青岛智生三维、安徽中科镭泰等企业利用增材制造技术进行定制珠宝首饰的生产。

5. 发展面临的问题

• 材料方面：金属和光固化材料的研发与生产能力不足。
• 知识产权方面：相关法律法规滞后，影响技术保护与应用。
• 行业标准方面：标准缺失导致行业无序发展，亟需完善。
• 安全方面：部分打印材料对环境和人体有害，打印产品可能带来国家安全风险。
• 尺寸方面：设备成型尺寸受限，难以满足大型工业设备需求。

6. 发展趋势

• 专用材料研发：推动增材制造专用材料的开发，优化材料性能，降低成本。
• 工艺技术提升：加强数字建模、工艺软件和控制系统的研发，解决成形过程中的热应力控制、变形预防等难题。
• 装备与核心器件研制：发展具有自主知识产权的增材制造装备，提高效率、精度和可靠性。
• 标准体系建设：建立完善的行业标准体系，规范行业发展。
• 应用示范推广：在航空航天、国防军工等领域示范应用成熟技术产品，推动技术产业化。

结语

我国增材制造产业正处于快速发展阶段，但仍面临材料、知识产权、标准、安全和尺寸等多方面的问题。未来应加强核心技术与原创技术的研发，推动创新链与产业链协同发展，加快形成规模化、标准化、高质量的增材制造产业体系。