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3D打印复合材料全球市场规模浅析

更新时间: 2019-09-25 11:31:00  查看次数: 408    
导语:3D打印作为一种最纯粹的数字制造方式,每年的市场规模和发展速度都在成倍数地增长,它涉及到计算机、机械,其中最重要的影响因素是先进的材料科学,尤其是复合材料对增材制造自动化影响最大。

       根据Research And Markets的市场报告,预计2019-2024这五年内全球3D打印复合材料市场将以惊人的速度增长,到2024年达到1.877亿美元的估计值。
       3D打印或增材制造(AM)在复合材料行业仍处于起步阶段,但该技术在大多数行业垂直领域(包括航空航天、国防和汽车行业)拥有巨大的机遇。该技术与现有工艺相比具有多项优势,例如更短的零件周期时间、更高效的零件制造、创建可变几何形状的能力、减少浪费、不需要昂贵的工具,以及与所有可能的材料组合兼容。
       3D打印目前主要用于开发原型复合零件和复合工具。该技术目前在复合材料零件制造市场中所占的份额还不到0.1%。这为3D打印技术带来了巨大的增长潜力。AM技术的不断进步和AM公司对复合材料的兴趣日益增长将使AM在复合材料零件制造市场的渗透率达到新的高度。
       主要参与者一直处于推出基于碳纤维的3D打印复合材料的最前沿。例如,2017年,3D打印领军企业Stratasys推出了一种碳纤维填充尼龙产品,用以替代金属,应用于原型设计、模具加工和高端应用。
       目前,大多数复合材料部件都是通过劳动密集型制造工艺制造的,例如手工铺设,与大规模生产应用中使用的其他多功能性材料相比,这种通用材料处于落后地位。
       在过去的20年中,复合材料行业在自动化制造过程的发展上经历了一次彻底转变;然而,汽车等终端用户行业仍然要求进一步缩短成品零件的整体周期时间。与此同时,他们也在寻找一种在生产过程中减少浪费的工艺。在这里,3D打印通过在更短的时间内减少浪费来制造零件,在满足客户期望方面发挥着至关重要的作用。
       根据复合材料的类型,市场分为连续纤维和不连续纤维。在预测期间,连续纤维预计仍将是3D打印的最佳复合材料类型。然而,不连续纤维复合材料由于其更高的强度而获得市场青睐。
       基于增强类型,市场被细分为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料和其他复合材料。预测期内,预计碳纤维仍将是市场上最大的增强类型。这种纤维类型也可能在同一时期出现最高的增长。与竞争材料相比,碳纤维具有广泛的优势,例如轻质、高强度和刚度,以及出色的抗疲劳和耐腐蚀性。
       碳纤维由于优异的性能和外部市场因素,渗透性不断提高。结构应用中对轻质部件的高需求,以提高燃油效率或减少碳排放,是航空航天,国防和汽车等主要行业对碳纤维需求增长的主要动力。
       市场根据挤出、粉末床熔合等技术类型进行细分。在预测期间,挤出预计仍将是制造3D打印复合材料部件的最主要技术,因为它被认为是耐高温的优秀技术。然而,估计粉末床熔合技术在同一时期内以最高速率增长。
       就地区而言,预计北美在预测期内仍将是最主要的3D打印复合材料市场。该地区汇聚着全球最大的先进复合材料制造商。此外,许多正在进行的研发的项目有利于该地区3D打印复合材料零件的增长。在同一时期,欧洲可能仍然是3D打印复合材料零件的第二大市场。
       Stratasys,3D Systems,Arevo Labs,MarkForged,Cincinnati Incorporated,Graphite Additive Manufacturing 和CRP等公司是市场上一些著名的3D打印研究实验室,提供市场上的3D打印复合材料部件。开发先进技术,包括3D打印机在内的复合利益相关者之间的合作,以及新应用程序的开发,是主要参与者在市场中获得竞争优势所采用的一些关键策略。

资料拓展:
SmarTech最新出版的《3D打印复合材料市场—2017:机遇分析和十年预测》对3D打印复合材料做了深入和精确的评估,据称,到2026年全球用于3D打印的复合材料收入将超过5亿美元,未来十年内复合材料将成为3D打印最主要的市场机遇。
3D打印被业内视为一种将生产流程简化和自动化的方法,它保全了纤维复合材料在重量优化和强度方面的优势,对聚合物3D打印行业而言,3D打印的复合材料部件代表了一种更直接指向工业终端部件生产的途径,包括用于轻量化飞机和汽车的大型复杂几何部件。
目前,能使用复合材料的3D打印技术主要有2种,分别是熔融沉积(FDM)和粉床熔融(PBF),而后者主要指选择性激光烧结(SLS)。