1.2　3D打印行业现状　

目前，3D打印技术仍处于技术发展阶段。由于受到技术的限制，3D打印对新的商业模式参与仍较少。整个3D打印市场可分为上游3D打印原材料、中游3D打印机制造、下游3D打印服务以及外围技术培训等。

1.2.1　3D打印材料现状

原材料的发展仍是制约3D打印技术广泛应用的主要因素。按照所使用原材料的不同，可将3D技术分为金属3D打印、高分子3D打印、陶瓷3D打印、生物3D打印等，如表1-1所示。其中金属3D打印技术多属于工业级，其壁垒远高于高分子3D打印，而陶瓷、生物3D打印技术仍多处于研发状态。

对于一个较成熟的产业，往往是由下游需求带动上游的供应，继而带动周边产品；而对于技术仍处于发展当中、市场仍待发育的3D打印产业来讲，境况有所不同，目前3D打印的发展仍然受到3D打印原材料发展及3D打印机技术发展的制约。可用的原材料，在很大程度上决定了对应可用的3D打印技术，进而决定了相关产品可应用于何种领域；某些领域虽然也符合定制化、个性化等特征，但由于其对应的原材料无法在现有的3D打印技术下进行加工，市场就无法放开。例如，铝合金是目前使用最广泛的结构材料，但目前可用于3D打印的铝合金仅1～2种。

表1-1　3D打印技术决定应用领域

1.2.2　金属3D打印行业现状

欧洲在金属3D打印市场占据着重要的地位，特别是德国的公司在金属3D打印市场占据了半壁江山；美国企业在粉床技术上起步相对较晚，主要业务在熔覆成形和黏结剂领域；近年来中国科研院所的技术在积淀多年后，也孵化出一批优秀的企业进入了金属打印市场；日韩企业金属3D打印系统设备上数量相对较少。

目前3D打印制造金属部件的工艺路线主要可以分为以下5种。

（1）粉床烧结，其特点是制造接近于100%密度的金属器件，包括电子/激光束选区烧结。纳米材料喷印低温烧结技术因其所使用的纳米“溶液”在打印完成后具有更大的收缩率，制造大尺寸的器件失败率较高；同时纳米材料的成本高昂，也抑制了其使用的经济性。

（2）黏结烧结，其特点为可以制造大型器件，直接烧结的产品有较大的孔隙率，可以通过后处理渗透提高密度。黏结剂成形后烧结处理。

（3）熔覆成形，其特点为可以在曲面成形，实现多功能梯度材料，成形大尺寸器件，并且能够进行零件的修复。包括粉末熔覆、焊丝熔覆成形。

（4）超声冷焊，其特点为可以实现低温金属冷焊接，实现功能性梯度材料和复合材料，并且可以嵌入传感器等。

（5）原型铸造，其特点为可以成形大型器件，生成效率高，能够与传统铸造结合使用，包括砂型铸造、失蜡铸造。