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川财证券-科技制造行业2023年智能制造系列增材制造之2:金属3D打印应用加速落地推动产业发展,4D打印拓展增材制造内涵-230330

上传日期:2023-04-03 17:09:00  研报作者:孙灿  分享者:jim9   收藏研报

【研究报告内容】


  增材制造不仅是3D打印,4D打印的发展丰富了增材制造的内涵
  3D打印通常被认为是增材制造技术的“俗称”。因此,在很长一段时间内乃至今日,很多人都认为“3D打印”和“增材制造”是同一概念,具有完全相同的含义。然而,增材制造技术经过三十多年的发展,其含义逐渐发生变化,内涵逐渐丰富,随着2013年4D打印概念的提出,我们认为增材制造和3D打印“同一性”的固有思维应该被打破,4D打印也成为了增材制造技术的重要内容。
  3D打印技术不断成熟,是增材制造的主流应用,推动制造模式的加速创新和演进
  增材制造技术是基于离散、堆积的思想,按照零件三维模型的数据,逐层堆积材料最终形成实体零件。相比较于传统的切削“减材”加工工艺,该技术最大优势是摆脱传统刀具的束缚、降低工序、节约材料、极大缩短产品的生产制造周期,尤其适合于小批量的产品制造。而且因为不需要进行减材制造的流程规划,所以很大程度上简化了生产复杂零件的流程,颠覆了传统制造的理念和模式。伴随智能制造的全面发展和日益成熟,3D未来将朝向更高精度、更便捷的角度发展。提高3D打印技术速度、精度等,有助于提高产品品质、机械性能等,达到更直接面向产品制造的目的。同时在材料运用方面,不断探索新型材料,如纳米材料、导质材料等,尤其是金属材料直接成型技术,都使得当今3D打印技术更适合分布式生产、集成设计和软件集成实现CAD/CAPP/RP集成,促进了设计软件、生产控制软件的无缝衔接,拓展了3D打印技术在生物医学、建筑、车辆和服装等领域的创造性应用。
  3D制造的主流技术和工艺
  增材制造技术的发展大致分为“快速原型制造"和“金属直接增材制造"两个阶段。随着技术、材料、工艺的发展,打印的成品在结构和性能上有很大改善,正在由原型向产品逐步升级。3D打印技术技术早期主要是从高分子材料发展起来的,虽然高分子材料迄今仍然占据了增材制造材料绝大多数份额,但近些年金属增材制造发展特别快,其产值在增材制造材料中的占比也快速提升,逐渐成为3D打印应用产业中的主流。
  当前主流的增材制造的成形工艺划分为7个类型:立体光固化(SLA)、薄材叠层或片材层压或(SHL/LOM)、材料挤出(ME)、黏结剂喷射(BJ)、材料喷射(MJ)、粉末床熔融(PBF)和定向能量沉积(DED)。
  风险提示:增材制造技术成熟度发展低于预期;下游需求不达预期。
 报告详细内容请查阅原报告附件
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