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行业分析报告D打印在医疗行业的市场调查

报告第一章3D打印概述一、3D打印概念3D打印(3Dprinting),即快速成型技术的一种,它是一种以数字模型文3D制成实物模型的技术。二、3D打印原理和过程“3D打印”层层印刷的原理和喷墨打印机类似,打印机内装有液体或粉末等

“打印材料“造型3D打印是一种直接数字化制造技术,是利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。每一层的打印过程分为两步,首先在需要成型的区域洒一层特殊胶水,胶水0.1mm区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。分步骤描述如下:1、三维建模通过goSCAN之类的专业3D扫描仪或是Kinect之类的DIY扫描设备获取对象的三维数据,并且以数字化方式生成二维模型。也可以使用Blender、SketchUp、

AutoCAD等二维建模软件从零开始建立三维数字化模型,或是直接使用其他人已做好的3D模型。

2、分层切割由于描述方式的差异,3D打印机并不能直接操作3D模型。当3D模型输入到电层的薄片,每个薄片的厚度由喷涂材料的属性和打印机的规格决定。

3、打印喷涂由打印机将打印耗材逐层喷涂或熔结到二维空间中,根据工作原理的不同,

据模型大小、复杂程度、打印材质和工艺耗时几分钟到数天不等。

4、后期处理模型打印完成后一般都会有毛刺或是粗糙的截面。这时需要对模型进行后期

三、3D打印技术主要种类3D打印存在着许多不同的技术。它们的不同之处在于以可用的材料的方式,并以不同层构建创建部件。类型累积技术基本材料挤压熔融沉积式(FDM)热塑性塑料,共晶系统金属、可食用材料线电子束自由成形制造(EBF)几乎任何合金直接金属激光烧结(DMLS)几乎任何合金电子束熔化成型(EBM)钛合金粒状选择性激光熔化成型(SLM)钛合金,钴铬合金,不锈钢,铝选择性热烧结(SHS)热塑性粉末选择性激光烧结(SLS)陶瓷粉末粉末层喷头3D打印石膏3D打印(PP)石膏层压分层实体制造(LOM)纸、金属膜、塑料薄膜光聚合立体平板印刷(SLA)光硬化树脂数字光处理(DLP)光硬化树脂(一)熔融沉积式技术(FDM):最早的3D打印技术FDM技术是由Stratasys公司于1980年中后期发明。该成型设备采用成卷的塑直方向移动打印,热塑性材料凑够喷嘴挤出,形成层并迅速硬化。打印完成后,

拿掉固定在零件或模型外部的支撑材料即可。整个成型过程需要恒温环境,熔融状态的丝挤出成型后如果骤然受到冷却,

质量和精度。由于FDM工艺不用激光,使用、维护简单,成本较低,同时兼具成零件。目前,FDM技术可以打印的材料包括ABS,聚碳酸醋、PLA,聚苯矾等。与其

他的3D打印技术相比,FDM是唯一使用工业级热塑材料作为成型材料的积层制造等特性,被用于制造概念模型、功能模型,甚至直接制造零部件和生产工具。FDM技术被Stratasys公司的Dimension,uPrint和Fortus全线产品以及惠普大幅面打印机作为核心技术所采用。由于其成型材料种类多,成型件强度高、

FDM在全球已安装快速成形系统中的份额大约为30%。

2012年3Stratasys公司发布的超大型快速成型系统Fortus900mc了当今FDM技术的最高成型精度、成型尺寸和产能,成型尺寸高达914.4mm

X696mmX914.4mm0.0015-0.089mm0.178mm,被用于打印真正的产品级零部件。

(二)电子束自由成形制造(EBF)电子束自由成形Electronbeamfreeformfabrication(EBF3)是一种采用近净成形零件需要通过减材工艺进行后续的精加工。该工艺最初为美国NASA兰利研究中心开发,其合同商Sciaky是当前该工艺开发方面的最领先公司,目前已经加入DARPA“创新金属加工-直接数字化沉积(CIMP-3D)”中心的研究。该工艺的研究主要用于航空航天领域。EBF3EBF3EBF3系统已经在NASA喷气式飞机上进行测试,并经历了短暂的失重状态。

(三)直接金属激光烧结(DMLS)通过使用高能量的激光束再由3DCAD和CAE技术可以制造出任意冷

却水路的模具结构。(四)电子束融化成型(EBM)激光烧结技术低于熔点的生产环境有所不同,EBM技术生产出的物件密度高、无

空隙且非常坚固。采用EBM技术的代表设备为瑞典ARCAM公司的EBM系统。

(五)选择性激光熔化成型(SLM)SLM技术是利用金属粉末在激光束的热作用下完全熔化、经冷却凝固而成型

的一种技术。为了完全熔化金属粉末,要求激光能量密度超过106W/cm2。目前

用SLM技术的激光器主要有Nd-YAG激光器、Co2激光器、光纤(Fiber)激光器。

这些激光器产生的激光波长分别为1064nm10640nm1090nm1064nm

等较短波长激光的吸收率比较高,而对10640nm等较长波长激光的吸收率较低。

较长波长的Co2激光器,其激光能量利用率低。在高激光能量密度作用下,金属粉末完全熔化,经散热冷却后可实现与SLM的快速成型技术。根据成型件三维CAD作用于待成型区域内的粉末。一层扫描完毕后,活塞缸内的活塞会下降一个层厚的距离;接着送粉系统输送一定量的粉末,铺粉系统的辊子铺展一层厚2CADCAD模型通过逐层累积方式直接成型SLM金属粉末直接成型金属零件的全部过程结束。(六)选择性激光烧结(SLS)由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年研制成功。SLS工艺是利用粉末状材料成形的。将材料粉末铺洒在已成形零件的上表面,并刮平;用高强度的CO2激光器在刚铺的新层上扫描出零件截面;材料粉末在高强度的激SLS工艺最大的优点在于选材较为广泛,如尼龙、蜡、ABS、树脂裹覆砂(覆膜砂)、聚碳酸脂(polycarbonates)、金属和陶瓷粉末等都可以作为烧结对象。粉床上未被烧结部分成为烧结部分的支撑结构,因而无需考虑支撑系统(硬件和软件)。SLS艺简单,柔性度高、材料选择范围广、材料价格便宜,成本低、材料利用率高,成型速度快等特点,针对以上特点SLS法主要应用于铸造业,并且可以用来直接制作快速模具。(七)石膏3D打印(PP)使用PP技术的3D打印机每次喷一层石膏或者树脂粉末,并通过横截面进行粘

弹性部件,将蜡状物、热固性树脂和塑料加入粉末一起打印,还可以增加强度。

采用此打印技术的代表设备为3DSystems公司的ZPrinter系列3D打印机。

(八)分层实体制造(LOM)其工艺原理是根据零件分层几何信息切割箔材和纸等,将所获得的层片粘

CO,激光在计算机控

是前、后处理费时费力,且不能制造中空结构件。(九)立体平板印刷(SLA)SLA的主要实现途径是用于生产固件部件的光固化成型技术。SLA技术最早由

美国3DSystemsProjet系列和iPro系列3D打印设

备均采用了SLA技术。该技术由于具有成型过程自动化程度高、制作原型表面质

的快速成型工艺方法。但SLA系统的缺点是对液态光敏聚合物进行操作的精密设不利于长期保存。Objet公司的PolyJet16-30um的超可除去。(十)数字光处理(DLP)在数字光处理技术中,大捅的物体聚合物被暴露在数字光处理投影机的安全

出捅中的液体聚合物,留下买体模型。采用DLP技术的代表设备是德国EnvisionTec公司的Ultra3D打印数字光处理快速成型系统。DLP激光成型技术和SLASLADLP在打印平台的顶部放置一台高分辨率的数字光处理器(DLP)投影仪,将光打在一个面上来固化液态

光聚合物,逐层的进行光固化,因此速度比同类型的SLA立体平版印刷技术速度更快。DLP的应用非常广泛,该技术最早是由德州仪器开发的,它至今仍然是此项

技术的主要供应商。最近几年该技术放入3D打印中,利用机器上的紫外光(白光

灯),照出一个截面的图像,把液态的光敏树脂固化。该技术成型精度高,在材

料属性、细节和表面光洁度方面可匹敌注塑成型的耐用塑料部件。SLA与DLP打印所需的液态光敏树脂材料也因生产商家和机型的不同而各有

特点,比如EnvisionTec的各类机型都可以使用EC-500型蜡基液体树脂材料制造

代表机型有B9Creator(2500美元),Form1(3300美金)等。(十一)3DP三维喷绘打印技术3DP是一种基于微喷射原理(从喷嘴喷射出液态微滴),按一定路径逐层打印

堆积成形的打印技术,这种技术和平面打印非常相似。3DP打印机主要部件为储

粉缸和成形室工作台。打印时首先在成形室工作台上均匀地铺上一层粉末材料,

经后处理,得到成形制件。同立体印刷、叠层买体制造和选择性激光烧结快速成形技术相比,3DP不需

快速成形技术相比,3DP可以在常温下操作,具有运行可靠,成形材料种类多和

价格低的优势。此外,与其它RP系统相比,3DP还有操作简单、成形速度快、制

件精度高、成形过程无污染,适合办公室环境使用等优点。几种方法优劣比对:目前FDM和SLS为主流金属零件快速制造技术代表了RP精密金属零件的快速成型技术只有选择性激光熔化和选择性激光烧结。SLS成型

金属(如青铜等)与精度多数情况下仍达不到要求。而选择性激光熔化SLM技术是一种极具创新的100%高的尺寸精度的金属零件。目前,金属3D打印成本偏高是其主要缺点之一。四、3D打印相关软件在3D3D打印的三维模型设计上3D打印过程

3D件。BlenderBlenderblender以python为内建脚本,支持yafaray渲染器,同时还内建游戏引擎。

3Dmodelinguv映

射(uv-mapping)、贴图(texturing)、索链关连(rigging)、蒙皮(skinning)、动画(animation)、粒子(particle)和其它系统的模拟、脚本控制(scripting)、渲染(rendering)、合成(compositing)、后期处理(post-production)和游戏制作;SketchUp:GoogleSketchup是一套直接面向设计方案创作过程的设计工具,其创作过程不仅能够充分表达设计师的思想而且完全满足与客户即时交流的需要,的优秀工具。googleSketchUp软件同3dmax等3维制作软件同样,有丰富的模型资源,在设计中可以直接调用、插入、复制等进行编辑任务。AutoCAD:AutoCAD(AutoComputerAidedDesign)是美国Autodesk公司首次于1982基本三维设计。现已经成为国际上广为流行的绘图工具。AutoCAD具有良好的用各种应用和开发技巧,从而不断提高工作效率。AutoCAD具有广泛的适应性,它可以在各种操作系统支持的微型计算机和工作站上运行。五、3D打印材料(一)常用3D打印材料常用的3D打印材料有塑料、光敏树脂、金属材料、复合材料、其他材料1.塑料在3DABS塑料、PLA(聚PC120种软硬不同的新材料。尼龙材料说明:尼龙12,具有良好的力学性能和生物相容性,经认证达到食品安全的质感,也略微有些疏松。材料应用:汽车、家电、电子消费品材料颜色:白色材料热变形温度:110℃市场价位:20元-27元/千克聚苯乙烯物极低。材料应用:适用于制作融模铸造、石膏铸造、陶瓷铸造和真空铸造原型。多色树脂制作模型,可实现逼真的最终产品效果。非常适用于:广泛的装配与外观测试、活动部件与组装部件、展览与营销模型、电子元件的组装、非常适用于硅胶模具材料应用:电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械材料颜色:白色蓝色黑色材料热变形温度:45℃市场价位:25元-30元/千克半透明树脂料。透明或透视部件的成形和拟合测试、玻璃、眼镜、灯罩、灯箱、液流的可视化、彩染、医疗、艺术与展览模型材料应用:电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械材料颜色:半透明微黄材料热变形温度:45℃市场价位:800元-880元/千克聚乳酸(聚丙交酯)PLA热稳定性好,加工温度170~230℃,有好的抗溶剂性,可用多种方式进行加工。热性好,有的聚乳酸(PLA)还具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性。后能被自然界中微生物完全降解,最终生成二氧化碳和水,不污染环境ABS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS是常用的一种3D打印塑料之一。ABSABS而容易溶于醛、酮、酯和某些氯代烃中。ABS塑料的缺点:热变形温度较低,可燃,耐候性较差。ABS-ESD防静电塑料材料ABS-ESD7是一种基于ABS-M30的热塑性工程塑料,具备静电消散性能,体。因为ABS-ESD7防止静电积累,因此它不会导致静态震动也不会造成象粉末、的包装和运输。广泛用于电子元器件的装配夹具和辅助工具。材料应用:电子消费品、包装行业材料颜色:黑色材料热变形温度:90℃市场价位:50元-100元/千克PC材料、PC-ISO材料、PC-ABS材料PC材料是真正的热塑性材料,具备工程塑料的所有特性。高强度,耐PCPC的强度比ABS材料高出60%左右,具备超强的工程材料属性!材料应用:电子消费品、家电、汽车制造、航空航天、医疗器械材料颜色:白色材料热变形温度:138℃市场价格:20元-42元/千克2、光敏树脂光敏树脂即是UV剂(或称为光敏剂)。在一定波长的紫外光(250-300纳米)照射下立刻引起聚合反应完成固化。树脂材料Somos11122材料说明:Somos11122看上去更像是真实透明的塑料,具有防水和尺寸稳定性。应用:Somos11122提供多种类似工程塑料的特性。这些特性使它很适合用在汽车、医药、电子类消费、透镜、包装、流体分析、RTV翻模、耐用的概念模型、风洞试验、快速铸造等。材料应用:汽车、家电、电子消费品材料颜色:透明市场价位:800元-880元/千克Somos19120:膜原型,避免开模具的风险,大大缩短周期。拥有低留灰烬和高精度等特点。SomosNext:材料为白色材质,类PC新材料,材料韧性较好,精度和表面质量更佳,制作的部件拥有最先进的刚性和韧性结合。环氧树脂(类透明pc类)材料说明:这种便于铸造的激光快速成型树脂:•含灰量极低(1500ºF时的残留含灰量<0.01%)•可用于熔融石英和氧化铝高温型壳体系•不含重金属锑•可用于制造极其精密的快速铸造型模。材料应用:汽车、家电、电子消费品材料颜色:透明市场价位:800元-880元/千克3、金属材料3D打印材料中以金属粉末应用市场最为广阔。因此,直接用金属粉末烧结成性质不同,因此成型的机理也各具特征,对金属粉末的性能要求也更为严苛。目前仅德国的EOS公司能生产出有限的几种金属粉末,如:不锈钢粉、铝硅粉、钛合金粉,但价格是传统粉体的10-20倍。不锈钢材料说明:不锈钢材料,具有很好的抗腐蚀及机械性能,适用于功能性原型件和便宜的一种打印形式,既具有高强度,又适合打印大物品。材料应用:家电、汽车制造、航空航天、医疗器械材料颜色:玫瑰金、钛金、紫金、银白色、蓝色材料热变形温度:不同规格有不同的温度铁镍合金主要是用于高温下苛求优异的机械和化学特性的合金。主要拥挤航空航天工蠕变断裂强度钴铬钼超耐热合金CobaltChromeMP1一种基于钴铬钼超耐热合金材料,它具有优秀的机械性能、高抗腐蚀及抗温特性,被广泛应用于生物医学及航空航天CobaltChromeSP2材料成分与CobaltChromeMP1基本相同,抗腐蚀性较MP1更强,目前主要应用于牙科义齿的的批量制造,包括牙冠、桥体等钛合金的强度非常高,尺寸精密,能制作的最小细节的尺寸为0.1mm。材料应用:家电、汽车制造、航空航天、医疗器械材料颜色:银白色材料热变形温度:熔点1672℃铝合金强度:高;细节:好;表面光滑度:高;适用设备:EOSM金属粉末烧结成型设备铜合金铜合金,具有良好的机械性能、优秀的细节表现及表面质量、易于打磨、良制造。金出的模具内。通常情况下这样做出来的金件需要手工打磨才能完成。材料应用:首饰、人像、纪念品材料颜色:金黄材料热变形温度:熔点1064.18°C市场价位:278元/克镀银其打磨后则表明非常明亮,并且极具延伸性。材料应用:首饰、人像、纪念品材料颜色:银白色材料热变形温度:熔点:1234.93K℃4、复合材料非金属+金属尼龙铝件、夹具和小批量制造模具。应器、医疗器械、冷冻装置材料颜色:银白色材料热变形温度:(熔点660℃)尼龙玻纤(玻璃纤维和尼龙)率减小了,但材料表面变粗糙,冲击强度降低。材料应用:汽车、家电、电子消费品材料颜色:白色材料热变形温度:110℃市场价位:22元-48元/千克5、其他材料彩色石膏材料石。按照需要使用不同的浸润方法,如低熔点蜡、Zbond101、ZMax90(强度依3D3D微的年轮状纹理。材料应用:动漫,玩偶,建筑等材料颜色:全彩色材料热变形温度:200℃市场价位:35元-40元/25千克橡胶类材料材料说明:橡胶类具备多种级别的弹性材料特征:这些材料所具备的肖氏A级面的应用领域,如消费类电子产品、医疗设备和汽车内饰。、橡胶包裹层和覆膜、柔软触感涂层和防滑表面、旋钮、把手、拉手、把手垫片、封条、橡皮软管、鞋类。材料应用:轮胎,垫片等材料颜色:黑色材料热变形温度:50℃市场价位:26元-46元/千克建筑材料食品材料生物材料(二)3D打印技术瓶颈耗材难题最致命3D打印机自从诞生以来就给人一种“无所不能”的感觉,它可以打印人们日“建造3D打印机带给我们神奇的同时又隐藏着怎样的问题?能打印出什么关键看耗材3D打印是添加剂制造技术的一种形式,在添加剂制造技术中三维对象是通过连续的物理层创建出来的。3D3D3D打印机的3D3D打印的原理来说,3D耗材的扩展,决定了3D打印机的能力边界。目前主要为塑料丝、金属丝、石膏粉等,3D打印机还停留在模型的制造上,它的更大价值还没有完全发挥出来。耗材问题难以解决几乎每一项新技术应用,都会经历很长的市场培育期。3D打印技术虽然已有近20年的发展历程,但仍存在缺陷。耗材的局限性是3D打印不得不面对的现实。目前,3D“打印3D3D打印的价格。打印一件飞机零部件,某种样品的金属粉末耗材一斤就要卖4万元,所以3D打印样品至少要卖2万元。但是,如果采用传统的工艺去工厂开模打样,几千元就可以做到。由于3D使用,不能作为功能性部件,只能做原型使用。以Stratasys公司3D打印车为例,车子固然能“打印”出来了,但是否能在“打印的部件很可能会散架。(三)3D打印材料前景3D打印未来最赚钱的部分之一:材料。美国巨头3DSystem测算,未来3年,

材料部分将成为3D行业最大的利润来源。目前《国家增材制造发展推进计划(2014-2020年)》(征求意见稿)已初步制订完成,年内将会出台。国家对3D打印的发展目标包括:到2017年初步建立增材制造(俗称“3D打

5至10家年产值超过5的增材制造企业;并在全国形成一批研发及产业化示范基地等。在政策措施上,3D非金融企业债等融资工具。在3D金、高温合金等金属材料;二是非金属材料增材制造;三是医用材料增材制造,

器械专用材料等;四是设计及工艺软件;五是增材制造装备关键零部件。据了解,3D打印的巨大市场前景也吸引着众多企业。目前仅在国内资本市场

3D3D打印技术产业联盟数据,2013年全球3D打印市场规模约4020亿人民币。也有机构乐观预测,未来几年,中国大陆3D打印市场每年将至少以1倍以上的速度成长,规模或将达到百亿元。(四)3D打印材料市场价值分析近年来,随着3D打印概念及应用的逐步普及,3D打印材料也面临着大幅度的3D打印市场为82025年,全球3D打印市场将达到80亿美元。此前,3D1980年代3D20091.652025年则将达到10亿美元市场。当下,3D3D打印在航空航天、医疗整形、珠宝、骨科等部门较为常见。3D打印材料并不"千篇一律"3D,每个应用程序,和技术数据的属性。在市场价值和数量方面的排序大致如下:o感光性树脂o热塑性纤维o热塑性粉末o金属粉末o沙和粘结剂o焊丝o石膏这七个关键材料市场总价值预计将从8亿美元增长到超过80亿美元。而这份材料目录将随着3D打印技术的不断发展而不断扩充:o导电材料o硅胶o生物材料o碳纤维o风化层o陶瓷o石墨烯行业应用地理化差异许多关键金属打印机制造商和主要客户都在给欧洲,因此,欧洲地区在金属同。(五)国内外医用打印材料和临床应用相关动态悉尼大学与上海医院共同研制出医用3D打印新材料2014年10月10日,悉尼大学在上海宣布,该校教授HalaZreiqat已研究出一种骨骼置换的新材料,其坚固程度是目前普遍使用材料的100倍。目前,研究团队成功实现了这种新材料的3D尼大学已和上海市第九人民医院合作,共同研究使用新材料的方法。承重”,Zreiqat教授表示,因此有必要找到新的材料,能够在强度和结构上模在植入后能够分担骨骼的受力。Zreiqat教授介绍,其研究团队研制出的这种新的骨头置换材料在结构、强溶于体内。Zreiqat说,试验已证明,人体对新材料不会产生排斥性。而且我们可以利用这种材料按照需要制作大量的植入结构,所以不存在材料不足的问题。同时,其研究团队已成功对这种新材料进行了3D打印,这也是非常重要的一步,以确保这种合成材料可以塑造成所要替换部位的准确的骨骼形状。牛津性能材料公司钛金属金属人体植入物2013年73D打印的人体植入材料被FDA3D打印在

金属,一来干扰X射线,二来核磁共振基本没戏;这就限制了钛只能植入替代一

新被批准的可3D3D(SLS此外这种新材料不仅在强度和韧性上能够达到骨头的要求,而且还具有骨导性

(osteoconductive研发者是OxfordPerformanceMaterials,牛津性能材料公司,他们从2006年

OsteoFabFDA批准的非金属3D可

3D打印的人体植入物。阿科玛3D打印材料获医用材料认证Arkema3D打印机用材料“RilsanInventNatu

ral”获得了美国药典(USP6级认证,能够用于医疗器械及医药品容器等用途。

该公司在11月25~28“EuroMold2014”上展出了利用该

材料制作的样品。RilsanInventNatural是原材料100%来源于植物的聚酰胺(尼

龙)11,作为用于SLS3D打印机的材料供应。SLS式3D打印

USP6

11

的化学特性与聚酰胺12的假肢等。迪康的生物玻璃可以做3D生物骨骼打印原材料生物玻璃(bioglass)能实现特定的生物、生理功能的玻璃。将生物玻璃植

L.L.亨奇于1969占45%Na2O、占25%CaO与25%SiO2和约占5%P2O5。若添加少量其他成分,如

K2OMgOCaF2B2O3来造人体骨比某些金属要优越的多。只有迪康有生物玻璃生产。创生医疗器械公司成立专门机构———3D打印生产人体骨骼2014年9月25日创生医疗器械(中国)有限公司3D打印研发中心正式投用,在国内首次生产3D1986年,2010年在香完全吸收了史赛克积累多年的3D骨科领域唯一使用金属粉末的3D3D打印的钛合金骨骼“量体裁衣,实现精确的个性结成一体,有利于骨骼康复。这种产品安装在人体中,一般可长期使用。Objet有限公司推出了适用于3D打印医疗和牙科用户的新型生物相容性材料该新型材料适用于需要长期皮肤接触(30天以上)和短期粘膜接触(最长24小时)的应用情况。根据协调标准ISO10993-1,该材料通过了五项医疗审批:细胞毒性、基因毒性、迟发型超敏反应、刺激性和美国药典塑料VI级。Objet生物相容性材料制造通过了ISO13485:2003质量管理系统的要求。第二章3D打印在生物医学领域的应用一、3D打印在生物医学领域的应用目前,3D打印在医疗生物行业的应用主要包括四个方面:(1)3D模型打印:用于教学和病例讨论、模拟手术、整形手术效果比较等

(2)体外医疗器械制造——无需生物相容的材料体外医疗器械包括医疗模型、医疗器械——如假肢、助听器、齿科手术模板

3D3D3DAmputeeCoalition的统计,目前美国正有约200万人使用3D打印假肢。(3)个性化永久植入物——牙种植、骨骼移植等对人体身体部位的复制是高度定制化的产品,通过3D打印,这些部件可以

与身体完全契合,与身体融为一体。以骨骼为例,当人体的某块骨骼需要置换,

定成形,制成一个人造骨骼实物。脸部修饰与美容也可用到这一技术。利用3D

3D

3D打印技术所支持材质的增多,打

地,应用水平亦将得到进一步提高。在国内,3D打印“骨骼”技术已经于2013年被正式批准进入临床观察阶段。有近40位患者植入了3D3D3D3D打印骨骼的患者恢复面。(4)细胞打印细胞打印属较为前沿的研究领域,是一种基于微滴沉积的技术——一层热敏三维结构体。细胞打印能够:1)为再生医学、组织工程、干细胞和癌症等生命科学和基础医学研究领域提供新的研究工具。2)为构建和修复组织器官提供新的临床医学技术,推动外科修复整形、再生医学和移植医学的发展。3)应用于药物筛选技术和药物控释技术,在药物开发领域具有广泛前景。在这一领域领军的Organovo公司,已经成功研发打印出心肌组织,肺脏,动器官移植手术中。Organovo公司宣称用3D打印机完整打印一个有正常生命机能的3D功能。不过,该肝脏的生命周期只有40天左右。二、3D打印医疗领域应用实例北京大学第三医院:3D打印骨骼植入近40位患者北京大学第三医院骨科刘忠军带领的团队在脊柱及关节外科领域研发出了几十个3D3D打印内植物用于脊柱外科手

3D打印的骨骼3D打印技术可以直接生产出同一形状、体积的内植物,填充到缺损部位里面,上下用螺钉固定,就非常牢固。使真骨与假骨之间结成牢固的一体,患者骨骼能尽快康复。浙江大学附属第一医院宣布完成首例3D打印人工椎体置换手术。维瘤”,其第10、11节的胸椎已经遭到明显的侵蚀性破坏,并出现病理性骨折。

3D激光打印技

2014年12月3日实施了置换手术,目前患者术后恢复情况良好。天津医院完成一例手术3D技术打印出膝关节2014年12月10日从天津医院获悉,该院关节外科中心(天津市关节外科中心)

应用3D先水平,填补了本市这一领域的技术空白。口腔医院引进3D打印机假牙制作水平提高2013年南京市口腔医院引进了一台国际最先进的牙科专用3D打印机,使该院进的3D率。世界首例3D打印金属锁骨和肩胛骨植入手术在西京医院成功实施西安第四军医大学西京骨科医院骨肿瘤科郭征教授带领的团队,采用金属3D3D打印个体化金属Biomaterials等杂志上发表并获得33D临床验证工作。湖南医院运用3D打印技术帮助患者植牙将3D打印技术运用到患者牙齿种植手术中,这是长沙市第三医院推出的一项

CTCTCT数据进行三

CT3D打印技术和光学扫描仪精确的判断

3D

3D种植牙模板可

3D3D种植牙导向模板的运用标志口腔

种植技术进入了更精确、更安全的微创时代。Stratasys牙科3D打印机进入数字技术时代Stratasys2013年Stratasys公

司推出了Objet30OrthoDesk3D打印机,该产品主要针对规模较小的牙科正畸实

验室和诊所。3D的时间。2014年1月,Stratasys公司宣布,其3Shape植入工作室之植入规划&手

术指南设计软件增加了对其Objet30OrthoDesk和ObjetEdenObjet3D打印机的

3Shape植入工作室软件配合CBCT们将能够使用3D打印机来创建高度精确的牙冠和牙桥模具。新增的StratasysObjet系列3D打印机支持功能使得3Shape用户可以生成经过优化的STL过3D打印机打印出来,确保了整个工作流程的顺畅。海信涉足3D骨骼打印技术2014年12月5日国内首家“定制化数字医疗3D打印联盟”在山东青岛成立。源,共同推动“定制化数字医疗3D打印”临床应用行业标准和国家标准的制定。3D入物,打印出的产品比其他材料更贴合人体组织。第三章国内外3D打印相关企业情况3D打印技术起源于美国,生产和应用3D打印机的国家均是美国。截止2011年

4.9万台专业级3D3/4洲(10.2%)和以色列(9.3%),而中国仅占3.6%。从保有量来看,专业级打印机约有38%在美国,而日本、德国、中国分别为8~10%的水平。一、国外相关企业在全球3D打印设备市场,3DSystems和Stratasys是两家具有突出地位的企业,Stratasys公司2012年4月以14亿美元并购了以色列Object公司,2013年6月以4亿美元收购了美国MakerBot公司,分别获得PolyjetMatrix技术和桌面级产品技术;而3Dsystems公司在过去几年更是收购了30多家企业,涵盖了3D打

印的全价值链。目前,独立运作的3D打印设备制造商还有美国ExOne、德国EOS、以色列Solido、德国Envisiontec等,它们分别在特定领域和细分市场具有比较优势。3D打印市场跃跃欲试。“打印机之王”惠普公司在2010年曾与Stratasys公司合作共同生产3D打印机,

并于2010年4月推出Designjet3D,定价约17,000美元。在众多廉价打印机的冲

击下,产品的市场反应未达预期,之后惠普与Stratasys宣布终止合作。近期,惠普公司有望重新回归3D3D3D打印领域发力。2013Windows8.1系统中发布3D打印设计软件,只要连接支持Windows8.1的3D打印机即可实现3D打印。1、美国Stratasys公司:是全球最大的工业级3D打印机生产商早在1989年,ScottCrump和合作伙伴在美国明尼苏达州一起创建了Stratasys1992年推出其3DIBM相关技术,Stratasys逐渐成为FDM2011年5月,Stratasy

s收购了在蜡模和铸件制作等方面拥有先进技术的Solidscape公司;2012年4月,Stratasys以14亿美元收购了以色列Objet公司,从而得到后者的PolyjetMatrix

技术;2013年6月,Stratasys以4亿美元收购了MakerBot公司,加强了在桌面消

2012年底,Stratasys公司总共出售超过29000台3D打3D2013年前3季度,Stratasys的营业收入

为3.3185%0.56亿美元(Non-GAAP)。Stratasys共拥有四大技术平台:(1)FDM技术,使用热塑性材料,制造的

2PolyjetMatrix技术,使用树脂类材料,制造3SmoothCurvaturePr

inting4ExtrudedplasticfilamentMakerBot

以前,Stratasys的产品可分为三大序列:(1)Idea系列,主要用于概念模型,

其单价为10,000~20,000美元,型号包括uPrint和Mojo2Design系列,主要用于原型制造,其单价为25,000~60,000美元,型号包括Desktop、DimensionFortus250mcEdenFamilyConnexFamilyObjet10003Production30000~380000Fortus36

0mcFortus400mcFortus900mc3ZProOrtho30MakerBot后,Stratasys

得到MakerBotReplicator2的桌面级和实验室级3D2200~2800Digitizer3DScanner3D打印网站Thingiver

se等。2、美国3DSystems公司:既从事3D打印机生产,也提供打印服务1986年,SLA技术的发明者ChuckHull在美国加州创建了3DSystems公司。经过二十余年的发展,包括多次并购,3DSystems已成为3D打印领域的一家涵盖多种技术、多层次产品与服务的大型企业集团。2012年底,3DSystems

共有1010名全时雇员,拥有专利数量达到852个,另有208个专利正在申请过程中。3DSystems公司(DDD.NYSE)是全球最大的3D打印机生产商和解决方案

提供者。从2009年收购桌面工厂(DesktopFactory)以来,3DSystems陆续收购了252009年底的3倍,市值是当时的10倍,达近24亿美元,目前市盈率高达75倍。1988年,该公司

就生产了第一台3D打印机2012年53DSystems体”(Cube)打开了日常消费市场,它的自带程序里已预先装载大量物品设计图,比如棋子、首饰、厨具等,操作简单易上手,顾客无须学习复杂的3D设计软件,便可直接打印所需物品。3DSystems向客户提供“一站式”全套增值解决方案,包括硬件、软件、材料、工艺、教育培训和应用支持。它不仅提供打印机,还出售打印机配套的原材料、相关设计软件,并为客户提供培

训,其解决方案涉及模具、医疗、教育、珠宝、建筑等行业。3DSystems具有鲜明的收购战略。2009年以来,3DSystems完成的并购超过3032011年11Z-Corp公司的并购

使3DSystems3D打印

领域的地位。与Stratasys公司的收入主要来源于3D打印设备销售不同,3DSystems的业

务包括了打印设备、材料、服务等三大板块,2013年前3季度分别贡献收入的43%、25%、32%。在销售区域方面,欧美等发达国家是3DSystems的主要市场,

来自美国市场的销售占全部销售收入的比例达到56%10%其他国家和亚太地区则分别占16%18%3DSystems按场合和功能将产品分为多

个序列,其中,偏向于制造的高端产品单价可达到250,000~950,000美元,中端产品单价为20000~2500001300~20,

0003DSystems的产品涵盖了SLASLSSLM等七大技术类型,应用的材料达到100多种。互联网服务提供商Shapeways是3DSystems的网络版,Shapeways并不直接

3D在线展示和销售产品,并将产品卖给其他人。2011年Shapeways已经印制了75万

iPhone料、不锈钢、银、陶瓷和玻璃。目前,Shapeways还在研发更多的3D打印原料,如木材、蜡甚至钛、金等高端金属。3、3DSystems和Stratasys:是全球3D打印市场的两大龙头。两家公司在全球3D打印市场中的统治地位主要体现在专业3D打印机领域,两者合计占据2010年全球专业打印机销量的74%Stratasys占56%3DSystems占18%。此外,3DSystems还是个人打印机市场的龙头企业,2010年出货量达到2500台(占个人打印机全球销量的42%).Stratasys则更加专注于专业打印机的生产销售,没有涉及个人打印机。Stratasys和3DSystems在发展模式上也有所不同。3DSystems业务较广,涉及3D3D分秋色。Stratasys在业务上则更加专注于打印机系统的销售,3D打印服务涉及较少。此外,在公司扩张策略上,3DSystems采取了强力并购的发展模式,通过机领域(如收购BfB等)(如收购shapeway等)Stratasys并购行为则较少,业务也一直专注于专业打印机,并辅以少量服务。3DSystems和Stratasys两家龙头企业可看做3D3D打印市场基本处于欧美龙头企业领跑的局面,3DSystems和Stratasys在2012年的产值占全球3D打印行业收入规模的25.81%;从工业级打印机的出货量看,Stratasys(加上最近合并的Solidspace和Objet3Dsystem等的出货量占比高达75%。图3:两家龙头企业的市场份额逐年提升图4:两家龙头在工业级打印机出货量方面占绝对优势3D打印龙头企业中报亮丽,但惊喜并不算大,较高的增速很大程度上来自于3D打印行业龙头3DSystems和Stratasys分别发布了2013年中报业绩,二者收入分别实现37.97%和115.84%的同比增长,但实际上,较高的增速很大程度上来自于收购并表的影响。以3DSystems为例,最近三年中报的收入增速为54.3%、56.8%和38%,但如果不考虑收购并表,其内生增速仅是24.3%22.8%和26.3%Stratasys中报大增116%很大程度上得益于2012年底收购以色列著名3D打印公司Objet的并表因素,公司发布的二季度业绩快报也显示,二季度同比内生增速仅为20%。图5:3DSystems最近三年的中报收入增速图6:去年年底收购的Objet并表使Stratasys中报大增4、美国ExOne公司:提供工业级打印机的生产销售与3D打印服务ExOne公司是另一家提供3D打印机及打印产品的美国公司。公司于2003年成3D打印服务,2012年主营业务收入已经达到2865.7万美元,并于2013年2月在纳斯达克交易所上市。公司仅生产工业级打印机,收入的来源一是打印机的销售,二是通过产品服务中心提供3D打印服务及其他。打印机销售和产品服务中心的业务范围为美国、服务中心的数量。ExOne的产品主要应用于航空、汽车、重型机械和能源石油天然气四个领域。公司的客户包括波音、福特、宝马、卡特皮勒等企业。ExOne生产的3D打印机建立在四个平台之上,按照打印机容量从大到小分别是MaxPrintFlex和Lab(MIT)的主要产品也是按照四个平台划分的。Max平台提供最大型号的打印机,拥有最大的容量和最强的打印能力,代表产品为SMax和S15(SMax之前产品).Print平台的打印机为中等型号的打印机,主要产品为SPrint和MPrint.Flex平台的打印机为MFlex,容量比Print更小一些,是ExOne最新推出的产品。SLab的产品主要用SM系列的主要用于直接打印。5、美国OrganovoOrganovo是一家3D生物打印的领军企业,成立于2007年,总部位于美国加州圣迭戈。Organovo公司专有的NovoGen3D生物打印技术可制造各种组织和细胞类Organovo公司生产销售NovoGenMMX3D生物打印机,以帮助用户制造生物组织以用于研究和开发。Organovo公司成立73D生物打印领域取得了一系列引人瞩目的突破,包括:打印第一个全细胞工程人体动脉;使用来自脂肪组织的干细胞制造动脉;3D打印具有全部生物活性和功能的人体肝脏组织并保存了40天。在Organovo公司打印3D迷你肝脏的过程中,3D打印机逐层打印肝脏细胞和血管内壁细胞,一共打印了大约20层。血管内壁细胞负责为肝细胞提供营养和氧。——细胞色素P450变过程,也可以施以药物,用以了解药物疗效。6、瑞典ArcamABArcamAB是一家瑞典企业,于1997年成立,在美国、意大利、中国和英国设光器方便。ArcamAB公司的2作的最大零件尺寸为200×200×180mm,同时提供多种型号的钛合金粉末和钴铬合ArcamAB公司自20073万件以上的植入物。7、其它具有全球影响力的3D打印领域的公司德国VoxeljetVoxeljet是3D打印行业的德国新贵,2013年10月刚于纽交所上市,股票代码

VJET。Voxeljet是一家德国公司,专注于3D打印技术在工业和商业领域的应用。

Voxeljet共有5款3D打印设备,除了为客户提供3D打印设备和耗材之外,还为客

域。Voxeljet有一款特色3D打印机VX4000,堪称3D打印机中的巨无霸,具备

4Mx2Mx1M24x7具备“强大的健壮性和极高的科技性”。美国PrintrbotPrintrbot是美国人BrookDrumm于2011年末创立的打印机生产项目。项目的

创始资金是通过创意方案的众筹网站平台Kickstarter募集的,从2011年11月17

日到12月27日短短一个月时间便接到了830827美元的捐款,是Kickstarter当时募集资金最多的项目。BrookDrumm设计了最简单最容易组装的Printrbot系列打800300美元Printrbot也提供组装好的打印机,价格要比同一型号未组装的组件价格贵150-200美元。截至2013年6月,Printrbot有4种型号的打印机,分别是PrintrbotSimple,PrintrbotJrPrintrbotLCPrintrbotPlusPrintrbotJr(全套组件售价400美元)2012年项目第一年时间公司就卖出了3000台的打印机,销售额达到100万美元,绝大多数的销售来自12月和2013年的1月这两个月。Printrbot们的高性价比3D打印机。美国MakerBotIndustries自BrePettis于2009年在纽约创立以来就遵循迅速扩张的轨迹。目前,超过15000台MakerBot3D打印机在世界上。MakerBot2011年8月从投资者那里融资了1000MakerBot现在主推产品是Replicator2(售价2199美元)和高级版的高端产品Replicator2X(售价2799美元),打印出的产品已经能达到非常高的精度,能实现非常复杂的物品打印。美国TypeAMachinesTypeAMachines是美国一家2012年刚刚成立的3D打印机生产公司。公司现有机型Series11695Make公司发展迅猛,仅2012年一月份TypeA就卖出超过100台Series1打印机,发展潜力很大。波兰TrinityLabs公司创立于2011年,制造RepRap打印机。2012年公司卖出了MendelMax型3D

打印机的350400很难让消费者接受。2013年1月TrinityLabs开始卖Aluminatus型3D320mmx320mmx350mm打印容量,这是目前市场上构建容量最大的3D打印机。售价

为2200美元。二、中国3D打印相关企业中国从事3D3D3d打印的公司数量已经很大。全世界大约有100家公司从事3d打印行业,但是中国就有30多家。1、军工激光成形制造的龙头:中航重机中航重机于2011年7月同其控股子公司中航(沈阳)高科技有限公司、王华明3D整体关键构件激光成形技术研究的卓越成就而获得2012年度国家技术发明奖一3D打印技术生产的复C919机上。2、国内最大的3D打印公司:杭州先临三维科技杭州先临三维科技是一家专业提供三维数字化技术综合解决方案的高科技企

20045070强的三维成像技术企业,公司净资产规模近1亿,成立至今复合增长率在100%以

上。公司员工近200人,其中大学以上的占85%,专业技术人员占60%以上,硕士

及以上人员占15%以上。先临三维科技产品己销售至全球50多个国家或地区。先

50多个国家或地区先临三

维主营为三维数字化及3D司已累计为2000高技术含量的三维扫描及3D及3D化与3D打印产业为主营业务的第一家公众公司。先临三维2014年8月28日公告,与自然人郑华德、曹晓东和杭飞三人共同出

数字化和3D3D注的是,先临三维自主研发的齿科三维扫描仪(AutoScan-DSⅡ)已经在上半年

面市。根据公告,东莞易登三维科技有限公司注册资本为100万元,先临三维出

资85万元,占比85%。3D打印在生物医学领域具备最广的个性化需求空间。行业分析认为,在最常

见的齿科领域,3D打印亦将对超100亿美元容量的牙科种植市场产生颠覆性影响,

甚至于有望将其从高端服务业逐步转为制造业。3、我国较早进入3D打印市场的企业:北京隆源北京隆源自动成型系统有限公司是我国较早进入3D1994创立当年便研制成功了中国第一台利用选择性激光烧结技术(SLS)的快速成型设

备。2003以后,隆源又与华南理工大学合作研究选择性激光烧结技术(SLS)。现成为我国3D行业的领头企业之一。4、快速成形设备制造领域的龙头企业:北京太尔时代19933D3D打

2012年公司设计的UPmake机评比中最高的评价。太尔时代产品覆盖国内26个省/市区域,并远销欧洲、中

快速成形设备制造领域的龙头企业。5、产品综合性能指标达到国际先进水平:滨湖机电19963D打

长。公司先后开发了多种3D打印机,业已商品化生产的产品包括薄材叠层(LOM)

快速成形系统、光固化(SLA)快速成形系统、激光粉末烧结(SLS)快速成形系统、

金属粉末熔化(SLM)快速成形系统。目前该公司最受市场欢迎的是后两种设备,

综合性能指标达到国际先进水平。迄今,该公司已销售200多台3D打印机。

6、研制第一台光固化快速成型机:恒通智能陕西恒通智能机器有限公司成立于19972796大学快速成型工程研究中心3D院士担任董事长。公司主要的打印技术是光固化(SLA),并于1997年研制并销售

国内第一台光固化快速成型机。公司现已经推出个人打印机,售价不到7000元。

服务于一体的快速成型行业领军企业。已在多个地区成功开展产学研结合的推广基地、制造中心等项目。

7、桌面式三维立体打印机专业生产者:南京紫金立德电子南京紫金立德电子有限公司隶属于江苏紫金电子集团有限公司成立于2008

年9月,位于南京经济技术开发区,是由江苏紫金电子集团有限公司与以色列

Solidimension75%30001003033380筑面积为23000㎡。公司专业从事3D打印机(三维快速成型机)及其耗材的开发、生产、销售,等教育、文化创意、生物医疗、建筑设计等行业。紫金立德公司现拥有年产5千台桌面式3D打印机的生产能力,产品市场遍布美国、英国、法国、德国、中国、荷兰、日本、韩国、香港及台湾等30多个经济技术发达的国家和地区。紫金立德公司是中国3D打印技术产业联盟副理事长单位及江苏省3D打印产业技术创新战略联盟理事长单位。8、选择性激光烧结成型技术的实践者:银邦股份银邦股份通过子公司飞而康快速制造科技有限公司进军国内3D点发展3D3D打印服务。飞而康目前拥有两台3D3D打印业务主要针对航空航天等高端精密零部件生产。2013年6月,飞尔康在中国和澳大(3D打印)”金属3D打印领域的设计研究工作。此外,还有一些企业的业务模式是代理国外3D打印产品或提供3D打印服务。例如,福斐科技公司、日本美能达,韩国solutionix,比利时Materialise以及美国Geomagic3DSystems在中国地区代理服务商(同时自己研发Mbot个人打印机)3D打印机提供打印服务。2014年8月29日银邦股份也宣布进军3D打印齿科业务,拟与合作方杰冠医疗

在1年内完成打印牙冠的相关认证,并实现日销售3D打印义齿不少于300颗,3年

内实现日销售量不少于20003D打印金属牙冠的基础上进行3D打印种植体的

研发和推广,争取3年内完成3D打印种植体的医疗认证。据悉,3D打印在生物医学领域具备最广的个性化需求空间。行业分析认为,

在最常见的齿科领域,3D打印亦将对超100亿美元容量的牙科种植市场产生颠覆

性影响,甚至于有望将其从高端服务业逐步转为制造业。9、上海光韵达2013年9月11日,光韵达鉴于国家对3D打印技术的重视及扶持,与自然人王博文合资设立上海光韵达三维科技有限公司,注册资本及实收资本为2000万元,光韵达出资1200万元,持有60%的股份,王博文出资800万元,持有40%的股份。主要从事3D打印技术服务、3D打印加工制造、3D产、3D是国内激光加工领域的龙头公司,目前已成为国内SMT激光模板制造第一大供应商。柔性线路板加工和HDI钻孔领域公司布局良久,主要客户均为国内的一线电长。LDS和3D打印是公司2013年新引入的业务,LDS由于下游智能手机市场应用相3D打印国内尚处于行业孕育初期,公司目前正在逐步开拓工业类3D打印的下游市场。上海光韵达的3D打印市场尚不成熟,公司率先铺垫工业级打印与金运激光、华工科技等上市公司面对桌面级3D3D打印领域的主要方向是工3D打印执行主体依然是合资子公司上海SLS(选择性激光烧结)EOS的3D打3D3D打3D规范。光韵达上半年3D打印仅实现337万元营收,对公司而言,3D打印的增材制造是对既存减材制造技术的一个有效补充和支持,长期布局意义甚于短期盈利。三、2013年国内外3D打印企业业绩汇总据中国3D打印联盟提供的数据,2013年全球3D打印市场规模约40亿美元,相比201231015份额,数据的背后则隐藏着更多的现实真相。3D3D打印企业的年销售收入一般都在103D打印企业2013年营业收入和净利润状况。1、3DSystems2013年实现总收入51340万美元,比2012年35363.3万美元,增长45.18%;净利润为4410.7万美元,比2012年3894.1万美元,增长13.27%。3DSystems公司的3D打印产品线涵盖消费级、专业级和工业级,非常全面。3DFDM)技术的Cube系列产同行业特殊设计的Projet系列3D3D打印机iProSLA(SLS)和选择性激光熔SLM3Dsystems公司的3D打印产品可谓技术全面,种类丰富,覆盖面广。2、Stratasys2013年实现总收入48440.32012年21524.4125.05%;净利润为-2695.4万美元,比2012年的849.1万美元,降低了417.44%。Stratasys公司首席执行官大卫·赖斯预测,2014年3D打印机制造将实现25%的有机增长。Stratasys公司预计在2014年收入达6.6-6.8亿美元,比其2013年4.7-4.9亿美元的指导收入增加35-45%。按照美国通用会计准则(GAAP)预估的净利润为0.11-0.2亿美元(每股利润0.20-0.38美元),按照非GAAP准则估算净利润约为1.13-1.192.15-2.25美元)。GAAP和非GAAP数据之间0.65亿美元的资产帐面值减记。2012年美国Stratasys公司和以色列Objet公司两家3D打印机生产商合并成立法人企业,合并后的公司拥有更为完整的产品线并于2013年8月收购了桌面型3D打印领导者MakerBot2014年Stratasys将会进入快速成长期。Stratasys公司20142013相比,营业利润率将保持不变,净利润将在下半年随着新产品推出走高。3、德国Voxeljet2013年实现总营收1610.51欧元=1.37792012年的1200.3万美元,增长了34.17%;净利润为-374万美元,比2012年29.2万美元,降低1380.82%。近日,voxeljet将在密歇根州开设3DIngoEderervoxeljet的第一家美国服务中心放置在密歇根州是因为这个

voxeljet3D打印技术

3D期待着为美国的制造商们提供同样优质的服务。”4、美国ExOne2013年实现营业收入3948万美元,同比上涨38%,净利润2013年为-645.5万

美元,2012年为-1016.8万美元。ExOne2005公司ExtrudeHone独立,2013年2月份在纳斯达克上市。Exone公司提供两种增材制造系统,分别用来打印砂型和金属零件,技术分

别起源于德国一家叫做Generis和MIT。砂型的尺寸最大能够做到1800×1000×

700mm780×400×400mm“3D打印属粉末使之粘结,必要时进行二次加热去除材料中的空隙。除了沙子和金属外,还可以制作玻璃制品。2012年ExOne总共卖出了136家服务点。5、瑞典ArcamAB2013年上半年实现收入9210万瑞典克朗(约合1414万美元),同比增长80%。净利润760万瑞典克朗(约合117万美元)。6、美国OrganovoOrganovo公司2013年实现总营收332.7万美元,净利润为-8573.1万美元。今年,Organovo公司因其颇具革命性的与3D生物打印相关的组织工程平台而备受工业带来极大的革新。7、上海光韵达2013年营收448916.88元,营业利润-139352.87元,净利润-138843.35元。2013年9月11日,光韵达鉴于国家对3D打印技术的重视及扶持,与自然人王博文2000达出资1200万元,持有60%的股份,王博文出资800万元,持有40%的股份。主要从事3D打印技术服务、3D打印加工制造、3D打印设计应用开发、材料研发生产、3D2013年,该公司总资产17700599.89元,净资产19861156.65元。8、银禧科技2013年实现营业收入96,840.64万元,同比增长7.94%;实现营业利润976.84

73.9%1204.10下降65.35%。3D打印项目主要研究方向为用于3D

打印技术的高性能高分子复合材料研发及产业化。公司投资3D打印项目,预计

3—5年可以进入回报期,并争取未来5年内,占据3D打印高分子材料较高的市场

3D司的主营业务改性塑料行业,另外公司将会视实际情况的需要,考虑通过并购,

来实现公司的快速发展。性塑料供应商,主营业务为生产和销售改性塑料。2013年公司产品销量达90,565.102012年同比增长了12.10%91755.732012年同比增长12.26%,产销率达98.70%。公司主要产品包括阻燃料、耐候料、增强增韧料、LED节能灯具、电子电气、家用电器、玩具、道路材料、LED套件等领域。9、飞而康快速制造2013年实现营业收入1144880元,营业利润-8839833.22元。飞而康快速制造科技有限责任公司成立于2012年8月30日,注册资本5000万元。主要产品和服务为3D2013年12220002013年12月31日,该公司总资产75162205.8元,净资产66742199.11元。据悉,该公司已经同国内外知名的民用航空制造企业就钛合金粉末、3D打印构件等产品开始产品技术认证工作。10、江南嘉捷2013年实现3D打印机产品实现销售103万元。2013年2与西安交大苏州研究院合作进行3D3D打印技术研发小组。6月试制成功FDM桌面型3D打印机,目前已经进入批量生产。8月,研发制造SLA工业级3D打印打印机产品样机。同时,在激光烧结、激光熔融等前沿技域,在航空、航天、汽车、医疗、动漫等领域。11、天地激光2013年实现营业收入97.09万元,同比下降77.78%;实现利润总额-685.72

万元;实现净利润-691.35万元。2011年12月,经北京市工商行政管理局核准,

天地激光科技有限公司,注册资本10000万元人民币。6家股东分别为中航高新、

中航重机、王华明及其研发团队、北京北航资产经营有限公司、中航投资控股、

北京工业发展投资管理有限公司。中航激光注册资本为1亿元,发起人股东均以

31%20%30%10%5%4%ST20105000万元与3000

7295使实际控制人权利。天地激光2012年度实现营业收入436.89万元,净利润8.32万元;总资产为2096.482058.322012年实现营业收入

零的突破,主要原因是为北京航天航空工业大学提供技术服务收到的收入。12、滨湖机电滨湖机电的历史始于1991(现为华中科技大学)校长、1400平方米的厂房,创办了国内第一批3D打印企业,其主打产品是薄材料叠层快速成型系统。“从1994机器200多台。”周建国2013年曾表示,“公司3D打印产品包括lom、LSA、SLS、SLM四种,原料分别使用纸、液态材料、尼龙塑料陶瓷等粉末和金属材料进行打2012700300多万元。”13、紫金立德紫金立德电子有限公司所代表的是新兴3D打印企业。2007列Solidimension公司合资建立,专业生产桌面式三维立体打印机。公司创立时陆续投入的3000多万美金中,有750万美金用于支付专利技术费用。连宁去年指出:“目前,我们基本完全掌握这些技术,但市场需求量尚未完全释放。”14、太尔时代北京太尔时代科技有限公司是国内第一家将国产3D打印机出口海外的中国20033D打印技术(快速成型)的主要引入者——清华大学机械系颜永年教授,博士毕业后他创办了这市场。20093D打印机积累的科研成果和制造经验移植到桌面级3D3D打印机—UP!系列,产品已累积出口过万台。北京太尔时代科技有限公司已在美国、英国、俄罗斯、

40司国内销售网络已覆盖26个省、市区域,极具市场潜力。第四章中国3D打印市场现状分析一、发展现状1.技术研发3D打印技术取得显著进展,已可以制造立体的模拟生物组织,为我国生物、医学领域尖端科学研究提供了关键的技术支撑。2.设备多集中在教育领域中国从1991年开始研兄3D打印技术,当时的名称叫快速原型技术(RapidPrototyping,即开发样品之前的买物模型;具体在国际上有几种成熟的工艺,分层买体制造(LOM)、立体光刻(SL)、熔融挤压(FDM)、激光烧结(SLS)等,国内2000转化。由于做出来的只是原型,而不是可以使用的产品,而且国内对产品开发也不销售几十台快速原型设备,主要应用于职业技术培训、高校等教育领域。20003D打印技了不同的3D打印设备;清华大学把快速成形技术转移到企业一一殷华(后改为太尔时代)后,把研究重点放在了生物制造领域。目前国内的3D等。这些企业都有自身的核心技术。另一类是2010年左右成立的,如湖南华曙、先临三维、紫金立德、飞尔康、峰华卓立等。而华中科技大学、西安交通大学、清华大学等高校和科研机构是重要的3D技术培育基地。3.产业应用目前,依托高校成果,对3D打印设备进行产业化运作的公司实体主要有:陕西恒通智能机器(依托西安交通大学)、湖北滨湖机电(依托华中科技大学)这些公司都已实现了一定程度的产业化,部分公司生产的便携式桌面3D打印机的价格已具备国际竞争力,成功进入欧美市场。一些中小企业成为国外3D打印买了国内外各类3D打印设备,专门为相关企业的研发、生产提供服务。其中,3D打印服务中二、存在的问题1.缺乏宏观规划和引导3D打印产业上游包括材料技术、控制技术、光机电技术、软件技术,中游是电子、医疗卫生、文化创意等行业,其发展将会深刻影响先进制造业、工业设工业转型升级、发展智能制造业的相关规划中,对3D打印这一交叉学科的技术总体规划与重视不够。2.企业对技术研发投入不足我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备,但企业规模普遍较小,研发力术等诸多具体环节,存在较大缺陷,难以完全满足产品制造的需求。而占据3D打印产业主导地位的美国3Dsystems、stratasys等公司,每年都投入1000多万美元研发新技术,研发投入占销售收入的10%左右。两家公司不仅研发设备、细分技术、专利,已掌握一批关键核心技术。3.产业链缺乏统筹发展3D打印行业的发展需要完善的供应商和服务商体系、市场平台。供应商和服务商体系中,包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D3D3D打印企业还处于“单打独斗立,技术研发和推广应用还处于无序状态。4.缺乏教育培训和社会推广3D3D打印相关的必修环节,3D打印停留在部分学生的课外兴趣研究层面。三、国内外技术比较差距大从2012年设备数量上看,美国目前各种3D打印设备的数量占全世界40%,而中国只有8%左右。国内3D打印在过去20年发展比较缓慢,在技术上存在瓶颈。1)2)成形的效率需要进一步提高。3)在工艺的尺寸、精度和稳定性上迫切需要加强。“3D打印所打造的少劳动力制1)产业化进程缓2)美国3D3)烧结的材料4)激光烧结陶瓷粉末、金属粉末的工艺5)国内企业的收入结构单一,主要靠卖3D打印设备,而美国的公司是多元经营,设备、服务和材料基本各占销售收入的1/3。在全球3D模型制造技术的专利实力榜单上,美国3DSystems公司、日本松下公司和德国EOS公司遥遥领先。第五章3D打印产业链分析根据2013版的Wohlers显示,2013年全球3D打印市场规模约40亿美元,相比

20121015国所占份额约3亿美元。而据Wohlers和研兄机构Gartner统计,预计2017年3D打

印设备销售额将达到将近50-60亿美元,整个市场将维持近20%增长率。当前3D打印领域主要业务包括:设备制造、打印材料和打印服务。据此,我

们将目前市场上的厂商分为以下3类:设备制造商、材料提供商和打印服务商。目前3D3D打

印为例,根据匡算,在总的成本构成中,设备成本占到总制造成本的约3/4,耗材成本以及后期处理成本分别占比为11%和7%。上游环节:根据WohlersAssociates统计显示,2012工业级3D打印设备中,销售额前三位分别为光固化31%,FDM材料挤出22%,粉末尿熔化21%。而服务商3D打印非常重要的一个技术难度,直接影响3D打印技术进步的快慢。兵马未动,粮草先行。我们认为随着3D打印行业的兴起,设备厂企业的产品集中在门槛较低的基于塑料热熔融技术的低端设备,缺乏投资价值。

展能力的企业具备一定投资价值。下游服务:在工业领域中,3D打印可能会率先在军工、核电等价格不敏感型的经常进行修改的产品。3D概念0.12014

3D0.22014圳惠程受海外3D打印指数的带动最为明显,相关系数都超过0.2,且在统计上显

著。国内3D概念股与海外概念股之间的联动性,在别除掉时差因素后基本同步,不存在明显的更长期的领先滞后关系。3D打印虽然已经发展了近30年,但A股市场的投资潮也是近3

年才兴起。因此产学结合以及下游需求的培育情况均成为投资的风险点。第六章3D打印产业发展趋势一、3D打印产业短期发展趋势(1)3D打印带来服务和影响模式的创新3D打印产业链涉及到很多环节,包括3D打印机设备制造商、3D模型软件供应

商、3D打印机服务商和3D3D打印的产业链会产生很

3D3D打印提供服务的巨头。以下两个例子说明3D打印服务的创新Shapeways公司并不直接出售打印机,而是通过社交网络把“全价值链”搬买现有的3D前该公司已有近15万个平台会员,6000余设计者,至2012年6月20日,已经打印

了100多万个3D产品,最受欢迎的是珠宝首饰、iPhone手机套和玩具火车。Quirky公司的特色是众包:公司通过Facebook和Twitter等社会媒体接收公选出一个产品进行3D打印生产,参加产品设计和修正过程的众包人员可分享30%的营业额。QuirkyQuirky自己和包括美国亚马逊在内多个电子商务平台进行销售,设计者会从销售中提成。(2)3D打印产业将面临诸多的挑战目前中国3D打印技术发展面临诸多挑战,总体处于新兴技术的产业化初级阶

3D打印技术大多还停留在高校及科是教育和培训制度急需加强。二、3D打印产业中期发展趋势从中期来看,与传统的制造技术形成互补。相较于传统生产方式,3D打印技3D此,近中期还不可能完全替代传统的制造技术,应该是优势互补。3D打印技术虽然也许会重振部分发达国家制造业竞争力,但是短期内还难以3D打印只是新的精密技术与信息化技

3D高,很难实现传统制造方式的大批量、低成本制造。三、

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