2017年全球3D打印材料产品结构分析 金属材料占一半



 

2017年全球3D打印材料产品结构现状

3D打印材料是3D打印技术发展的重要物质基础,材料技术是3D打印技术的核心,直接制约了3D打印的发展进程。目前,3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料和陶瓷材料等。在近几十年的发展中,新材料是3D打印技术的重要推动力。

全球3D打印材料逐渐丰富,根据不同行业特点和需求开发新型材料。目前全球3D打印材料品类逐渐增多,共包含ABS塑料、PLA塑料、工程塑料、光敏树脂、橡胶类材料、金属材料、陶瓷材料、复合型石膏粉末(全彩砂岩)和蓝蜡和红蜡几类,不同材料根据其不同的产品特性应用于不同的领域。

图表1:3D打印材料分类及主要应用

随着技术和研发的推进,目前有300多种材料可用于3D打印制造,由于现阶段90%的3D打印机用户都使用的是桌面级产品,因此像ABS、PLA这两种塑料材质的耗材用量占比超过50%,目前高分子材料生产商也主要集中于ABS和PLA以及尼龙材料。

从材料种类看,3D打印行业的发展取决于其材料的研发和应用,当前全球3D打印行业的发展主要的材料有PLA、ABS、Standard Resin、PA12、PA 2200、PETG和Clear Resin等。前瞻产业研究院《2018-2023年中国3D打印材料行业发展前景预测与投资策略规划报告》数据显示,其中应用最为广泛的是PLA材料,应用占比为37.1%,其次为ABS占比为15.5%。

图表2:2017年全球3D打印材料应用占比(单位:%)

2022年全球3D打印材料产品结构预测

3D打印的快速增长主要依赖于建筑、工程和施工、汽车,航空航天、牙科和医疗产业的增长。3D打印技术的发展,材料是一项重要因素。目前塑性粉末和光敏聚合物材料在3D打印作业中的应用最为广泛。未来市场3D复合打印材料的规模不断增加,金属材料的应用逐年上升。2022年复合材料有望达到1.11亿美元,占总材料的6.88%,3D打印金属材料的市场规模达到8亿美元,占比超过50%,金属材料的研发生产将有更广阔的市场空间。

图表3:2022年全球3D打印材料行业产品结构预测(单位:%)

(1)医疗和汽车、航空航天领域的材料需求逐步增加

随着医疗、汽车和航空航天3D打印技术的发展和应用,对相关3D打印材料的需求也会呈爆发式增长,主要包括生物医用高分子材料、聚碳酸酯、脂肪族聚酯及聚酯与无机粒子的复合物等可用于医学3D打印技术的材料。汽车领域3D打印材料如:高分子材料、金属目前可用材料正逐步从树脂、塑料扩展到陶瓷、金属,乃至最新的金、银以及强度极高的钛和不锈钢等材料。

(2)3D打印(增材制造)材料类型逐渐增多

3D打印(增材制造)材料将根据3D打印的技术特点得到更好的针对性开发,在更细微的细节上满足应用端更高质量和更大的最终生产零件需求。同时,可用于3D打印过程的材料范围继续扩大,在低、中、高端领域满足一系列不同的需求。

(3)金属材料的需求不断增加

随着3D打印技术的应用领域逐步拓宽到军事及制造领域,3D打印技术对产品的创造性和还原度要求逐步提高。未来,金属3D打印材料的需求会持续增长,但仍然需要开发更多的材料,并深入研究材料的加工-结构-属性之间关系,明确材料的优点和局限性,为材料提供规范性标准。

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