增材制造的现状和未来专业知识讲座.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿。文档如有不当之处，请联系本人或网站删除。,Print Your Dream,*,增材制造的现状,与未来,陈勃生,湖南华曙高科技有限责任公司常务副总经理,/,教授,增材制造技术的国内外发展状况,制约增材制造产业发展的瓶颈因素,促进增材制造产业发展的途径,使命与担当,增材制造技术的国内外发展概况,增材制造技术产业的历史演进,增材制造技术的国内外发展概况,增材制造技术产业的历史演进,增材制造技术的国内外发展概况,工艺,材料,应用领域,槽光固化,Vat Photopolymerization,光聚合物,原型制作,材料喷射,Material Jetting,多种聚合物、,蜡,原型制作、,铸型制作,粘合剂喷射,Binder Jetting,石膏、聚合物、,金属、铸造砂,原型制作、铸模制作、,直接零件生产,材料挤出,Material Extrusion,聚合物,原型制作,粉末床熔融,Powder Bed Fusion,聚合物、,金属,原型制作、,直接零件生产,叠层,Sheet Lamination,纸、塑料膜、,金属片材,原型制作、,直接零件生产,直接能量沉积,Directed Energy Deposition,金属,零件修复、,直接零件生产,增材制造技术一览,1988-2011,年全球,3D,打印设备保有情况,全球,3D,打印设备,累计销售情况,增材制造技术的国内外发展概况,美国,3D,打印设备保有量占全球的,38%,，中国继日本、德国之后，以约,9%,的数量占第四位,美国,3D,打印设备生产量约占全球的,71%,，欧洲、以色列分别以,12%,、,10%,位居第二和第三，中国设备约,4%,。,增材制造技术的国内外发展概况,2012,年全球,3D,打印设备保有量及产量分布情况,（来源：,Wohlers Report 2013,）,2012,年，,3D,打印设备与服务全球直接产值是,22.04,亿美元，其中，设备材料是,10.03,亿美元，,增长,20.3%,；服务产值是,12,亿美元,增长,36.6%,，,较设备材料增长更快。,增材制造技术的国内外发展概况,2012,年全球,3D,打印设备与服务直接产值增长情况,（来源：,Wohlers Report 2013,）,20122013,年,3D,打印应用领域分布变化情况,（来源：,Wohlers Report 2013,）,近几年中，航空制造和医学领域的应用时增长最快的应用领域,增材制造技术的国内外发展概况,增材制造技术的国内外发展概况,增材制造技术市场规模变化,（来源：,Wohlers Report 2013,）,增材制造技术应用行业情况（来源：,Wohlers Report 2013,）,消费品,/,电子产品连续,7,年居首（,2011 20.3%,，,2010,年,20.6%,）,汽车其次（,2011,年,19.5%,，,2010,年,17.9%,）,医疗,/,牙科连续,11,年第三（,2011,年,15.1%,，,2010,年,15.9%,）,航空,/,航天第四（,2011 12.1%,，,2010,年,9.9%,）,工业,/,商业机器第五（,2011,年,10.8%,，,2010,年,12.9%,）,增材制造技术的国内外发展概况,增材制造技术的国内外发展概况,2009-2011,年消费级和工业级,3D,打印机销售量,技术因素,以,3D,系统公司、,Stratasys,公司和,Makebot,公司为,代表的企业具有先发优势和较为雄厚的技术储备，通过技,术研发，降低了单机成本，为消费级打印机的爆发式销售,做好了技术上的准备；,文化因素,国外具有良好的创新文化，经过多年的市场培育以及技术上的成熟，,2011,年前后，国外出现了,“,创客,”,文化，即充分利用了,3D,打印快速成型技术利用个人的创造力进行创业。,经济因素,国外较高的人均收入允许国外的消费者追求个性化产,品。消费级打印机成本的降低以及,“,创客,”,文化的产生，使得,国外的个性化市场得到初步的培育和满足。,国外消费级市场火热的三方面原因,增材制造技术的国内外发展概况,增材制造技术应用领域情况,（来源：,Wohlers Report 2013,）,增材制造技术的国内外发展概况,产业发展模式,代表企业,发展路径,专业材料提供商,Evonic,、,Basf,、,DuPont,、,Huntsman,专注于原材料的配套销售,专业设备提供商,EOS,、,Makerbo,t,专注于设备制造和销售,平台服务提供商,Shapeways,、,Ponoko,为,3D,打印提供网上交易平台,全产业链发展,华曙高科、,3D,Systems,、,Stratasys,最初是设备制造商，然后向上下产业链衍生,产业链发展模式和代表企业,增材制造技术的国内外发展概况,3D打印设备下游应用行业分布,增材制造技术的国内外发展概况,3D,打印快速成型技术对行业不同环节的价值增值影响,3D,打印快速成型技术对行业不同环节的价值增值影响,3D,打印快速成型技术对行业,不同环节的价值增值影响,3D,打印快速成型技术对行业不同环节的价值增值影响,3D,打印设备的使用在产品设计、加工工具制造和直接部件制造方面给企业带来高附加值。,3D,打印快速成型技术的优势，对于提高上述行业中产品设计速度、复杂部件的加工速度和产品性能，降低成本减少组装换件都有重要的意义。因此，,3D,打印快速成型技术和装备在上述领域的应用会继续保持较高的比例。,增材制造技术的国内外发展概况,%,直接制造,功能性,零件,(,来源：Wohlers Report 2013,),增材制造技术的国内外发展概况,截至,2012,年,3D,打印机的保有量不足全球的,3%,，出货量的全球占比一直徘徊在,6%,以下，出货最多的北京太尔的出货量仅有,158,台，这还远高于排名第二的陕西恒通的,38,台和排名第三武汉滨湖的,31,台。从使用密度上看，中国仅为美国的,22.6%,。,增材制造技术的国内外发展概况,中国国内,3D,打印设备保有及出货情况,西北工业大学西安交通大学,华中科技大学,清华大学,北京航空航天大学,华中科技大学,华南理工大学,中北大学,南京航空航天大学,湖南信息职院,南昌航空大学,增材制造技术的国内外发展概况,西安铂力特,陕西恒通,武汉滨湖机电,北京殷华,北京隆源,中科院广州电子所,南京紫金立德,湖南华曙高科,上海富奇凡,增材制造技术的国内外发展概况,江苏永年激光,增材制造技术的当前坐标与展望,增材制造技术的国内外发展状况,制约增材制造产业发展的瓶颈因素,促进增材制造产业发展的途径,使命与担当,市场对增材制造技术知之甚少；,设备及材料价格偏贵，产品成本相对较高；,增材制造技术的产品制造精度尚无法与切削加工相比较；,已实现产业化的材料品种，远不能满足产品的多样化需求；,设备与材料均未形成统一标准；,设备制造质量及稳定性尚有待进一步提高；,尚未形成国产设备及材料制造方面上规模的龙头企业；,关联企业处于单打独斗、各自为战状态，未能形成合力；,国家层面上，未能出台在顶层规划指导下的产业发展政策；,部分企业热衷于概念炒作，盲目跟风；,设计仍处于“制造导向”阶段。,制约增材制造产业发展的瓶颈因素,无刀具特征,制约增材制造产业发展的瓶颈因素,自由孔结构,制约增材制造产业发展的瓶颈因素,允许表面干涉,制约增材制造产业发展的瓶颈因素,增材制造技术的国内外发展状况,促制约增材制造产业发展的瓶颈因素,促进增材制造产业发展的途径,使命与担当,促进增材制造技术产业发展的途径,成形设备的专用化（功能性终端零部件、观赏,模型、艺术品、文物复制、生物组织工程产品）；,工业,CT,逆向数字建模；,成形设备的系列化（尺寸、速度、功能）；,新型成形能源的研发（半导体激光器、紫外线,投影灯）；,成型材料的多样性（,与产品的某些已知特性相匹,配，如：,纳米材料、非均质材料、复合材料）；,成型材料的多元性,（在一个构件上根据功能要求,采用多种不同性质的材料）,；,成形材料的系列化（金属、高分子、陶瓷）；,成形材料的标准化（主要解决材料的通用性问,题）；,梯度功能材料的研发；,生物组织工程材料的研发；,数字化材料的研发；,与传统的减法制造技术互补性；,喷射成形技术的广泛应用；,实现从“制造决定设计”向“功能引领设计”、,“设计指导制造”的转变,（等强度与等刚度结构、,变强度与变刚度结构、变密度桁架结构、组件,的适度一体化设计、传统加工结构的去除）。,促进增材制造技术产业发展的途径,促进增材制造技术产业发展的途径,促进增材制造技术产业发展的途径,促进增材制造技术产业发展的途径,促进增材制造技术产业发展的途径,用于手术方案制定的膝关节打印件,用于手术方案制定的颈锥骨打印件,促进增材制造技术产业发展的途径,促进增材制造技术产业发展的途径,用于手术方案制定的下颌骨打印件,个性化牙科,牙冠固定桥,个性化牙科,舌侧正畸托槽,促进增材制造技术产业发展的途径,促进增材制造技术产业发展的途径,舌侧托槽,隐形美观的矫治,传统矫正装置,个性化膝,关节假体,个性化外科手,术辅助导板,促进增材制造技术产业发展的途径,个性化股骨,头植入体,个性化义,齿植入体,促进增材制造技术产业发展的途径,钛骨,(Tixos),种植体系列,钛骨,S,型,种植体,“钛骨”圆锥型超短型种植体,钛骨,微型种植体,促进增材制造技术产业发展的途径,无刀具特征,制约增材制造产业发展的瓶颈因素,自由孔结构,制约增材制造产业发展的瓶颈因素,允许表面干涉,制约增材制造产业发展的瓶颈因素,增材制造技术的国内外发展状况,制约增材制造产业发展的瓶颈因素,促进增材制造产业发展的途径,使命与担当,使命与展望,20,年前的,CNC,与今日的增材制造技术；,腾飞的前夜，我们干点什么？,抓住机遇，规划自己、专业和学校；,不盲目跟风，确定一个合理的发展定位。,湖南华曙高科技有限责任公司,ADD:,湖南省长沙市高新开发区谷苑路,186,号湖南大学科技园,TEL/FAX:,（,+86,）,731 8861 4818,常务副总经理：陈勃生,13807315276,WEB:,Thanks A Lot!,