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引领工业革命:3D打印产业的“暴利”与并购

2013-08-12 08:55
逆光飞舞
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  欧美已将快速制造技术视为提升航空航天、汽车及武器装备等核心领域水平的关键支撑技术之一。例如,美国能源部大额资助Sandia及LosAlomos国家实验室,开展高性能金属零部件快速制造技术。在美国空军、陆军及国防部联合资助下,该技术在波音、军火巨头洛克西德·马丁公司、国防供应商诺斯洛普格鲁曼等飞机制造企业获得实际应用。

  2001年在美国国防部的支持下激光快速成形技术由研究转化为F/A-18E/F、F-22、JSF等先进歼击机上的装机应用。2002年以来激光制造技术成为美国航空航天国防武器装备大型钛合金结构件的核心制造新技术之一。

  飞机上大型机构件的传统生产主要采用“锻造+机加工”的方法,该方法工序繁多、工艺复杂、材料利用率低、机械加工量大、数控加工效率低、制造成本高、生产周期长,采用激光制造技术直接制造大型钛合金结构件显示了巨大的优势。

  同时,该工艺可直接制造高性能金属零部件,还可制造出薄壁、微孔、中空等特殊结构零部件,在航空航天、汽车等重要领域具有广泛的应用前景。

  值得一提的是,目前整个激光材料加工行业按产值从大到小排主要分激光切割激光打标、激光钻孔、激光焊接、激光表面热处理、激光熔覆、激光合金化等子行业。其中激光切割、钻孔、焊接对激光器和机床精度和控制工艺要求较高,以美、德、日为首的传统制造业强国掌握了尖端技术。但是在激光表面热处理、激光合金化及激光熔覆领域,则是我国的强项,而且我国本身占了全球激光材料加工的15%市场份额,在激光熔覆领域则占到了半壁江山。

  激光快速成形实际上就是激光熔覆的升级版,相对于激光熔覆是表面优质涂层的制备,直接成型则是整体制造的工艺,在控制要求上更为困难和严格,但总体来说,和熔覆是一脉相承的,也就是说,中国的科研力量在这个领域是国际领先的。

  我们预计,激光快速成形技术仅在钛合金制造领域,在我国航空、船舶领域的市场规模为20亿元。未来随着我国航空、航天、船舶领域的快速发展,和在其他应用领域的拓展,以及该技术带来的新市场,激光快速成形技术的空间巨大。

  3D激光打印产业链从最初的原材料处理、设备制造直到最后的打印应用与服务,即使只有一小部分消费品通过3D激光打印的方式来制造,这也将是一个万亿规模的巨大市场。作为3D打印制造的一种,激光快速成形在航空航天、汽车、船舶制造领域优势巨大。

  我国3D打印发展现状

  1.技术研发

  我国已有部分技术处于世界先进水平。其中,激光直接加工金属技术发展较快,已基本满足特种零部件的机械性能要求,有望率先应用于航天、航空装备制造;生物细胞3D打印技术取得显著进展,已可以制造立体的模拟生物组织,为我国生物、医学领域尖端科学研究提供了关键的技术支撑。

  2.产业应用

  目前,依托高校成果,对3D打印设备进行产业化运作的公司实体主要有:北京殷华(依托于清华大学)、陕西恒通智能机器(依托西安交通大学)、湖北滨湖机电(依托华中科技大学)。这些公司都已实现了一定程度的产业化,部分公司生产的便携式桌面3D打印机的价格已具备国际竞争力,成功进入欧美市场。

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