未来市场可期待，挑战与机遇并存

5月7日至9日，2024亚洲3D打印、增材制造展览会（TCT ASIA 2024）在国家会展中心（上海）举行。今年的展会共吸引了400多家展商和超过20000名专业观众参加，展商们推陈出新，在3D打印设备、材料和服务方面，为现场观众带来了多样化的解决方案和增材制造体验。期间，我们走进展馆与部分展商就行业现状和未来趋势，进行了深入沟通和交流。

 

 

解析全球市场，本土企业表现抢眼

在本届展会期间，主办方为现场观众搭建了会议平台，邀请了行业大咖和代表企业，分享各自的观点和应用案例。在“TCT高端对话”论坛上，CONTEXT全球分析副总裁Chris Connery在《全球3D打印洞察》演讲中谈到，公司针对增材制造和3D打印的行业分析和预测是基于“出货量”，而非其他机构通常采用的“销售订单”的概念。未来5年，全球3D打印市场（包括设备、材料和服务），将从当前的188亿美元增至310亿美元（2028年）的规模水平。尽管过去几年受疫情影响，行业增长略有下降，但回顾过去5年（2018-2023），全球3D打印市场还是以12%的年复合增长速度提升。

 

在报告中，主讲人采用设备的市场售价对现在行业设备进行了划分，入门级（＜$2500）、专业级（$2500-20000）、中级（$20K-100K）、工业级（＞$100K）。其中，入门级的代表公司有Bambu Lab、Creality 3D，专业级的代表公司有Formlabs、Raise3D，中级的代表公司有Stratasys、3D Systems，工业级的代表公司有联泰科技、EOS。同时，主讲人也指出，现在许多设备供应商不仅是提供硬件设备，还向行业用户提供包括软件等其他服务，而这一块却产生了更高的价值，为企业带来更高的利润。

 

根据最新市场调研数据显示，2023年四季度全球入门级打印设备增幅最大，较2022年四季度同比增长了35%，而其他三个类别设备市场都出现了不同程度的下滑，专业级（-32%）、中级（-7%）、工业级（-13%）。从全球3D打印设备体量看，四个分类中工业级设备占据最多（44%），入门级打印设备占据第二大份额（41%），专业级和中级设备的占比分别为7%和8%。过去三年，入门级打印设备以19%的增长幅度，领先于其他三个类别，而专业级设备的下滑幅度最大，2023年同比2022年下降了33%。

Chris Connery谈到，细看工业级设备的市场趋势变化，下滑的主要原因是出于受低资本支出的影响，但他同时也表示中国市场的表现稍好，尤其在金属3D打印设备领域。基于出货量的角度，目前北美仍是全球最大3D打印市场，但中国已经成为最大的工业级设备使用市场，而欧洲则更倾向于专业级打印设备。在入门级打印设备中，中国公司占据94%的市场份额，在中级打印设备中，formlabs和联泰科技是这个细分领域市场中增长最快的两家公司。

从打印材料的角度划分，目前全球3D打印市场分为金属打印和聚合物打印两大主流。在金属3D打印市场方面，2023年四季度同比2022年四季度增长了4%，而聚合物打印市场却不容乐观，同比下降了25%。在金属3D打印设备中，粉末床熔化（72%）、直接能量沉积（12%）、材料挤出（6%）设备占据前三位置；在聚合物3D打印设备中，光聚合固化（47%）、粉末床熔化（25%）、材料挤出（22%）设备占据前三位置。

对于从2024-2028年的市场预测，Chris Connery表示，金属粘结剂喷射设备将以31%的速度增长，而金属粉末床融化、聚合物粉末床融化以及光聚合固化的增长速度将保持一致（22%）。

3dprint.com特约专栏作家Simon Lee在《深度探析亚洲增材制造市场》报告中谈到，相比创新，亚洲用户更注重效率上的提升，而在生产方面也更注重成本、效率和质量稳定性。对于增材制造来说，需要找到很好的一个切入点，从而体现灵活生产的特点。同时，增材制造的优势还包括设计自由度和数字化生产，行业可以借助这种技术优势，对现有的生产流程做进一步优化。

在报告中，主讲人以消费类产品举例，为现场观众讲解增材制造在该行业的未来潜力。他提到了帕累托理论和长尾理论的对比，帕累托理论表明最顶尖的20%产品可以产生80%的利润，也是人们熟知的“二八法则”；而长尾理论则强调，大量单种商品的集体市场份额可以超过少数畅销品的份额，尤其是和数字市场相关的方面，其市场表现是个性化需求的增长。

增材制造可以满足不同行业对于定制化的需求。借助人工智能和大数据，可以为有定制化需求的人群提供更好的消费体验。报告中的举例涉及了制鞋、眼镜框架、护腕、保护头盔、耳机等，这些日常的消费产品都可以通过定制化的方式为个人实现量身定制，从而更贴近使用者的习惯。未来，消费市场是增材制造的又一蓝海市场，通过数字技术收集的个人数据为最终实现大量定制化生产，奠定基础。

 

技术迭代更新，注重质量把控

在本届展会上，希禾增材展示了公司自主研发的单模连续绿光光纤激光器，以及绿激光增材制造整体解决方案。这款激光器的波长为532nm，功率有500W、750W和1000W可选，相比传统1064波长红外激光器，绿光激光器有高吸收率、小光斑，能量密度更高等特点，特别适合打印纯铜、铜合金、黄金、铂金等贵金属，以及钨、钽难熔金属。

目前，该设备可实现的最小精度为0.06-0.08毫米，主要面向航空航天、工业制造、教育科研中的铜基材料加工。因铜材具有高导电、高导热、耐腐蚀的优势，因此在与电相关的领域应用广泛，另外，在散热换热、冷凝器等给热交换相关的行业都有相应应用。随着行业逐渐克服铜材加工难题，未来的应用场景将更为广阔。

中科煜宸推出了面向航天发动机、航空发动机、燃气轮叶片的打印维修设备，通过机器人和精细送粉加工头的结合，实现高精密八轴制造和维修的一体设备。目前，该设备在国内属于首创。此前，公司也为中国航发沈阳黎明航空发动机成功交付了设备。

公司展出的第二款设备是针对移动修复的增减材制造设备，主要用于工业领域和军工领域的现场增减材抢修。同时，还有公司最新推出的面向高效率、全自动化工业生产，可选配6路激光的打印设备，主要面向轮胎模具和鞋模市场。

公司第三个重点展出的水导激光加工设备。该设备是公司与瑞士西诺瓦公司独家合作，面向航天发动机、航空发动机、燃气轮机打孔工艺而推出的设备，同时也适用于复合材料的水导激光切割，金刚石刀具、宝石的水导激光切割。

 

CONTEXT 全球分析副总裁 Chris Connery

联泰科技在本届展会上，展示了工业级SLM金属3D打印机Muees430、专业级LCD 3D打印机Martrix300以及工业级SLA 3D打印机Lite380三台新款设备，并选用金属设备Muees430现场进行打印测试，以具象化的专业实力加强了参展观众对设备的深度理解。

Muees430的基本配置是双头激光器兼容三头激光器，打印幅面可达430×340×400mm3。该设备的主要特点包括：可实现自动化上落粉/双向铺粉，持续不断打印，效率更高；搭载公司自研的基于图像处理的振镜自动标定、多振镜拼接标定技术，标定后光学扫描尺寸精度＜0.05mm；设备的气路循环系统采用了高效滤芯的反高强压缓冲方式，让滤芯的使用寿命长至1万小时。

同时，这台设备的全流程软件都是公司自主研发，包括数据前处理PD、自主工艺软件BP、设备控制软件MSCON以及设备管理软件Musse one。借助该全流程软件，得以让设备可以实现高效打印，确保打印过程的质量稳定性和可靠性。另外，公司针对鞋业制造，推出了研发金属打印前处理软件Polydevs，有效解决打印鞋模咬花问题。这款软件还可以直接让图片从二维变成三维，数据量格式小，对于异形和个性化的纹理处理出色。

Lithoz俐陶智在本届展会上，亮相了公司旗舰机型CeraFab S65，并为现场观众作打印演示。该设备是目前公司旗下最全能、兼容性最高的产品，适用于各种陶瓷工业和医用应用，同时兼顾了特定研发的陶瓷打印需求。在现场，结合各种材料的零件以展示这台设备的优异性能。其中就包括新材料羟基磷灰石，比原来的材料做了升级以形成一定的强度，拓宽了陶瓷材料在骨科植入的应用范围。

另外，公司还展示了其他新材料的打印零件展示，如高导热陶瓷材料氮化铝，这种材料在前些年比较偏向科研而现在已经转向量产，在半导体和电子行业有很多应用。此外，公司还展示了激光诱导注浆成型技术（LIS）。该技术设计激光浆料干燥，使用计算机控制的激光塑造液体悬浮固体层，这种技术的突出特点是能够生产出传统成型技术无法实现的复杂几何形状和大型部件。

LIS技术尤其适用于处理碳化硅和氮化硅等深色陶瓷。这些材料在要求部件能承受超高温的行业（如航空航天应用）中至关重要。通过打印这些材料，俐陶智的技术为设计和制造高性能部件提供了新的可能性。

在本届展会上，摩方精密正式发布了复合精度光固化3D打印技术，并推出了首创Dual Series设备：microArch® D0210和microArch® D1025。该系列设备在速度、质量和便捷性上进行大幅提升，有效解决了增材制造中高精度和大幅面的固有矛盾。两款产品在保留了超高精密、超高公差控制能力的基础上，全新搭载复合精度光固化3D打印技术，新增自动化操作平台，使工业级3D打印更智能、更稳定、更高效。

复合精度光固化3D打印技术的核心，是组合并自由切换多精度的3D打印光学系统，其中，低精度镜头适用于快速打印大幅面样件，高精度镜头专注于打印极其微小的特征，有效解决精度固定对打印效率的限制。超高精度复合式跨尺度的加工能力，使同层（XY轴方向）和不同层（Z轴方向）均能实现不同精度的切换打印，平衡了打印精度与幅面大小的矛盾问题，为各行业用户提供更加灵活且高效的打印方式。

两款设备，均配置新一代双精度面投影光固化3D打印系统，D0210能够在2μm/10μm两种精度中自由切换，而D1025能够在10μm/25μm两种精度中自由切换。两种精度的自由切换能力，不仅支持应对各种复杂的生产任务，还能在多种材质和复杂结构的产品制造上发挥出色，赋予用户更多的研发和设计空间。在打印尺寸上，首次实现2μm到100×100×50mm3的跨尺度加工突破。在快速原型制作上，为精密电子、生物医疗、高端通讯、半导体等高精密行业的创新应用，带来高速灵活、降本增效的全新解决方案。

 

市场竞争激烈，应用前景广阔

在中科煜宸总经理邢飞看来，目前国内的3D打印市场和北美与欧洲不太一样。北美市场更关注以送粉和送丝为主的增材工艺，而欧洲市场也呈现出以送丝和一部分铺粉工艺为主，而国内市场大部分还是以铺粉打印为主。同时，国内的打印市场因为应用场景比较具象化，所以出现了比较内卷的时代，各家厂商在设备价格竞争上较为激烈。

而在送粉市场，相对来讲厂商数量偏少。从国外的技术应用看，以spaceX火箭发动机为例，其主要应用是送粉技术，更注重的是原始创新。但不能说亚洲市场在采用3D打印技术方面趋于保守，只能说传统的工业发展模式造成了现在的格局。尤其在增材制造领域，国内还是以跟跑国外技术为主。

另外，公司对于送粉工艺的应用市场，更看好汽车行业的刹车盘、3C行业的手机框架的送粉和送丝3D打印，并且认为这两块市场未来的增长潜力非常快。对于未来的整体3D打印市场，他认为，送粉、送丝的批量化市场应该会超过铺粉，尤其是送粉工艺。目前，公司也重点瞄向了双金属增材制造，这是未来工业的一个巨大市场。

Lithoz俐陶智中国区总监杨弘毅表示，近些年从全新的技术和设备来看，没有太多颠覆性的产品问世。大家基本都是在做同样的事情，就是对现有技术进行不断地更新，打印更大幅面的产品，追求更高的打印速度，或者实现自动化等。他个人对此的解读就是，3D打印已经逐步从一个尖端技术转向了生产力工具的过程，用户和厂商都更加关注效率和成本。

同时，从过往的展会情况来看，3D打印的厂商越来越多，打印服务商的发展规模也越来越大，相对来说技术也更成熟，从原先的技术导向转变成为应用导向。就不同市场的对比来看，北美地区依然是3D打印增长最快的市场，以公司为例，现在北美最大的单一客户有25台打印设备，一年的生产总量可达四五百万件，这也传递出3D打印逐渐向批量生产的信号。

相比较北美，国内的3D打印行业发展还是比较受限于应用端的落地，或者说北美用户对应用场景的广阔度和包容度更大一些。他希望，国内厂商和用户对行业需要多保持一份耐心，不要太过于追逐成本和价格上的比拼，有时候3D打印的价值不在于单个成本有多低，而是看它能带来多大的附加价值。

摩方精密市场经理邢羽翔认为，在当前的全球制造行业中，3D打印的整体占比实际上并没有特别高，但是近几年来，3D打印在应用领域在不断拓展，应用场景和数量也越来越多。同时，增材制造可以实现复杂结构的一体成型。特别是由于零件内部复杂，通过传统制造工艺很难实现，而3D打印可以很好地实现。

另外，增材制造行业出现了两种不同的发展趋势，一种是打印幅面越做越大，另一种就是往精细化的方向发展，这也是公司所在做的事情。我们可以实现跨尺度的打印工艺，打印精度从微米级到分米级的跨度，最后实现小批量且具有高附加值的定制化精密器件。

对比国外市场，虽然国内的3D打印行业起步晚，但是近年来的发展速度相当快。在“十四五”规划中，我国政府还将增材制造列入了关键核心技术项目之一，并在2024年产业结构调整指导目录里，鼓励在建材、医疗等行业采用增材制造的材料和产品，通过这些宏观层面的政策鼓励，可以让增材制造企业持续研发投入，不断推出具有创新性的产品。

 

挑战和机遇并存，抓住数字化核心

联泰科技总经理马劲松在《一隙之光：3D打印面临的重大产业机遇认识》报告中表示，3D打印技术的数字化基因，从诞生初始就与生俱来。数字化也是增材制造本质底色，增材制造体现了制造思路和逻辑的数字化特性，对数据进行微分解耦，在生产过程中通过叠层制造对产品零件进行物理的积分还原，从而实现“复杂制造——简单加工”的解耦和还原闭环。

 

联泰科技总经理马劲松

对于3D打印的技术价值，他强调，3D打印可以解除结构约束，从而实现复杂结构的三维实体，产品设计和创新的自由度大大释放；3D打印解除数量约束，消除了在标准化大规模生产中产品的单件成本与生产数量、产品复杂度三者之间的强耦合关系；另外，3D打印还能解除产能约束，能在不同品类和不同数量的产品生产中做到轻松切换。3D打印实现了数据驱动制造的全链贯通，是实现数字化制造的可靠路径。

中航迈特增材科技工艺总监杨磊谈到，目前，增材制造尤其是金属3D打印面临的挑战，主要是可打印的粉末种类偏少，材料限制了应用的广度，对于传统行业有很多材料可用，但适用于3D打印的成熟粉末材料并不多。同时，材料种类的不足也限制了很多行业对金属3D打印性能的要求和对制粉的要求，以及对后续加工零件的要求。从整个产业链供应链来看，目前还能完全达到规模生产的要求。

另一方面，从国内市场来说，打印设备呈现出国产化的趋势，包括设备所搭载的激光器、振镜系统，也体现了国内用户降本增效的需求。在民用市场，国产化打印设备的应用已经大量普及，但在航空航天应用方面，国产打印设备的光学系统稳定性还有待提高。因为航空航天行业比较特殊，零件的加工周期较长，这就需要光学系统持续稳定的输出，这是今后设备国产化所面临的技术需要突破的地方。

同时，公司始终密切关注人工智能的发展。毋庸置疑，人工智能是未来的一个重要趋势。在未来的增材制造批量化生产过程中，从生产到质量监控，再到仓储和物流等方面，都需要人工智能的参与和赋能，让生产效率和管理效率实现本质的提升。

以质量监控为例，中航迈特现在的设备已经可以为用户选配熔池监控功能，这种熔池监控本身就属于往AI的方向发展探索。如果没有这些辅助手法，打印过程需要靠人工观察质量，但人工又无法实现实时监控。通过人工智能的方式赋予质量监控，同时再结合反馈系统输出结果，更有利于用户在打印过程中及时发现和解决问题，显著提高产品的良率。

极光科技董事长兼总经理陈晓海表示，目前，行业比较关注的局限性问题还是围绕规模生产。这个的关键问题是，进入批量生产的前提是打印效率的提升。只有当打印效率大幅提升后，才有可能对传统减材工艺造成冲击。尽管现在打印效率可能还没有注塑工艺高，但注塑开模的费用并不低，另外再加上其他的时间成本，这就让增材制造在未来的发展潜力很大。

目前对比增材和减材制造，需要用户做出选择。如果是大一品种大批量的生产，减材制造更有优势；如果是小批量、多品种，增材制造的优势会更大一些。另外，我们应该要看到，随着增材制造技术的迭代更新，相信会在不同行业持续渗透，从而逐渐显现出竞争优势。

未来，公司的最大愿景就是为用户打造“黑灯工厂”或者是超级工厂。而超级工厂的核心就是人工智能，它就像一台超级工程大脑，可以调度成千上万台3D打印机。其中既有金属3D打印设备又有非金属3D打印设备，满足不同产品的多样化打印需求。通过人工智能的大脑，调动所有数据和参数，让生产过程完成数据化可视化，生产智能化。另外，公司也十分注重数控软件和工业软件的开发，只有硬件和软件相结合，才能最大化发挥人工智能的优势。

formlabs CEO Maxim Lobovsky谈到，目前，全球每年的塑料打印体量差不多是10万-20万吨，其中3D打印的占比很小。因此，对于我们而言，最大的挑战是如何降本，降低生产零件的单件成本，同时还需要提高材料性能，并开拓更多的下游用户。所以，回归到问题本身，目前3D打印面临的最大挑战是市场面还不大，相比传统制造行业，还有很大的空间可以提升，所以我们希望能够在降本方面做更多的工作。同时，我们在帮助客户降本的同时，也十分注重打印的产品质量、精度和稳定性，毕竟这是实现规模生产的前提条件。

目前，行业对于如何使用人工智能还没有出现很好的定义。从公司的角度出发，我们更偏向于对软件的投入和重视。简单来讲，就是借助软件的智能化系统，让打印速度更快，生产效率更高，同时解放设计上的局限性，让更多有创意的想法落地。另外，借助软件功能还可以实现更好的设计，用最少的材料实现最佳的效果，从而避免需要后处理等问题。

 

来源：荣格-《国际工业激光商情》

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