“10年前,美國和歐洲曾是製造設備以及應用這項技術更多的國家,但在過去的10年裏,中國的發展速度令人驚歎。”在近日落幕的2025亞(ya) 洲3D打印、增材製造展覽會(hui) (TCT Asia 2025,以下簡稱“TCT”)上,上海萬(wan) 耀科迅展覽有限公司董事長(TCT主辦方)、英國科訊集團首席執行官Duncan Wood表示,中國已經是最全球最重要的市場了。
激光與(yu) 增材製造常被形象地稱為(wei) “3D打印”。近年來,我國增材製造市場規模快速增長,近十年年均複合增長率超40%。
經過30多年的發展,我國增材製造產(chan) 業(ye) 已初步形成以環渤海地區、長三角地區和珠三角地區為(wei) 核心,中西部地區為(wei) 紐帶的產(chan) 業(ye) 空間發展格局。
此次TCT展會(hui) ,多家珠三角企業(ye) 前來參展,廣州6家本土增材製造企業(ye) 和廣州市未來增材製造研究院也共同組成“荔灣增材”品牌參展。
荔灣區是廣州激光與(yu) 增材製造企業(ye) 集聚度最高的區域。截至2024年年底,荔灣區激光與(yu) 增材製造產(chan) 業(ye) 相關(guan) 企業(ye) 總數為(wei) 156家,其中省級專(zhuan) 精特新企業(ye) 有8家。
荔灣區也廣州增材製造發展最早的區域。早在2011年,荔灣區就在東(dong) 沙工業(ye) 區設立了3D打印產(chan) 業(ye) 園。
廣州市網能產(chan) 品設計有限公司(以下簡稱“網能公司”)是較早落戶在荔灣區的3D打印企業(ye) 。該公司總經理鄧以翔告訴記者,2012年,該公司參加廣東(dong) “省長杯”工業(ye) 設計大賽拿了獎,彼時荔灣區得知鄧以翔是荔灣人之後,出馬將這家公司“招攬”回了荔灣區。
不久後,2014年,荔灣區出台了全國首個(ge) 區級3D打印產(chan) 業(ye) 專(zhuan) 項政策《荔灣區3D打印產(chan) 業(ye) 扶持辦法》。
同樣在2014年,荔灣區在東(dong) 沙工業(ye) 區設立的3D打印產(chan) 業(ye) 園,被原市經貿委授予“廣州市服務型製造業(ye) 集聚區•3D打印產(chan) 業(ye) 園”稱號,目前是全國唯三、廣東(dong) 省唯一以增材製造為(wei) 主題的國家級孵化器。
然而截至2022年底,廣州市3D打印產(chan) 業(ye) 園入駐企業(ye) 已超過60家,處於(yu) 飽和狀態。為(wei) 拓展產(chan) 業(ye) 載體(ti) ,廣州市荔灣區創能投資發展有限公司(以下簡稱“荔灣創能”)開發建設了廣州市激光與(yu) 增材製造產(chan) 業(ye) 園,新園區計劃在2025年投入運營。
荔灣創能招商運營負責人龔誌遠告訴記者,新園區為(wei) 工業(ye) 用地(M1)。“荔灣的M1地塊非常少。這塊地原本是住宅用地,為(wei) 了產(chan) 業(ye) 發展調整為(wei) 了工業(ye) 用地。”
龔誌遠介紹道,在載體(ti) 建設方麵,園區首期規劃了15萬(wan) ㎡“工業(ye) 上樓”空間;在產(chan) 業(ye) 運營方麵,園區引進了哈爾濱工業(ye) 大學冷勁鬆院士團隊共建廣州市未來增材製造研究院;在場景培育方麵,園區正在對接交通、衛健等政府應用場景的開放。“從(cong) 全國範圍來看,深圳聚集了激光、消費級3D打印龍頭,西安以軍(jun) 用為(wei) 主,荔灣則聚焦交通、醫療等方向,也在孵化麵膜、玩具等新消費應用。”
國內(nei) 首家將金屬3D打印應用於(yu) 齒科的企業(ye) ——廣州瑞通增材科技有限公司(以下簡稱“瑞通增材”)便坐落於(yu) 荔灣。瑞通增材總經理孫永明告訴記者,廣東(dong) 的口腔產(chan) 業(ye) 較為(wei) 發達。全球60%的假牙都在中國,中國60%的假牙都在深圳。廣州周邊的口腔產(chan) 業(ye) 鏈也很齊全,荔灣區可以做好產(chan) 業(ye) 集聚,推動產(chan) 業(ye) 發展。
據廣州市荔灣區科工信局黨(dang) 組書(shu) 記、副局長,廣州市荔灣區民營經濟和中小企業(ye) 局局長何健儀(yi) 介紹,接下去,荔灣區將重點招引高功率激光器、非金屬打印設備及耗材、數字化工藝服務商,在集成電路、生物醫藥(如器官骨骼打印)、高端裝備、汽車製造等賽道探索應用。
激光與(yu) 增材製造產(chan) 業(ye) 鏈涵蓋軟件、材料、裝備和應用服務等環節。
不同於(yu) 珠三角地區增材製造產(chan) 業(ye) 發展側(ce) 重於(yu) 應用服務,荔灣區將激光與(yu) 增材製造裝備產(chan) 業(ye) 作為(wei) 產(chan) 業(ye) 發展主攻方向,本次參展的6家企業(ye) 也以裝備企業(ye) 為(wei) 主。
本次TCT上,瑞通增材展出了全球首款桌麵級金屬3D打印機MLab。孫永明告訴記者,此前金屬3D打印機都是落地的大型設備,但以齒科為(wei) 例,牙廠普遍場地有限、沒有電梯。“這款設備主要針對這一類需求,想讓所有工廠都能用上金屬3D打印機。”
孫永明指出,3D打印設備往大了做容易,往小了做較難,要把電腦、激光器、振鏡、光學組件集成在一個(ge) 小框架裏,考驗著裝備廠商的集成能力。“反之,也能把小設備做大,就可能滿足更多大型應用的需求。比如我們(men) 在齒科深耕了十餘(yu) 年後,也在考慮向3C、模具、航空航天等行業(ye) 擴展。”
此外,兩(liang) 家荔灣企業(ye) 均帶來了最新的光固化設備。光固化3D打印技術能夠實現更高的打印精度,在珠寶設計、牙科、醫療設備和複雜模型的製造等應用領域頗受歡迎。
廣東(dong) 暢德科技有限公司(以下簡稱“廣州暢德”)帶來了最新研發的TL6數字光刻3D打印機。廣州暢德創始人李富華告訴記者,此前MJP噴蠟機的噴頭基本被美國和英國壟斷。為(wei) 實現替代,TL6數字光刻3D打印機搭載了MAX COB光源,光密度能夠達到12毫瓦,打印成品的精度能夠達到18微米,最薄壁厚可以達到0.3毫米。
“光密度越強,3D打印機能支持打印越多種材料,應用麵越廣。”李富華指出,此前傳(chuan) 統工藝難以做出結構複雜的蠟膜產(chan) 品,數字光刻3D打印能夠實現高精度蠟膜的成型,包括珠寶首飾、動漫手辦、牙齒矯正器等。
廣州勁雲(yun) 電子科技有限公司(以下簡稱“勁雲(yun) 三維”)此次帶來了一款光固化3D打印機。勁雲(yun) 三維總經理楊浩告訴記者,這款設備主要用於(yu) 醫療、影視動漫、工業(ye) 模具等精度要求高的領域。其優(you) 勢在於(yu) 能夠兼容更多環境:傳(chuan) 統的3D打印設備需要恒溫、恒濕的工作環境,該設備在成型艙中做了除濕係統,並把激光器換成了水冷,不再需要空調房、除濕機,放在辦公室裏可以直接使用。
“增材製造在各個(ge) 行業(ye) 的應用還在不斷創新與(yu) 發展,目前雕塑應用比較成熟。”楊浩指出,該公司此次參展還帶來了一款高速雕塑工業(ye) 模具類3D打印機。這款打印機速度快,打印速度最快可達500毫米/秒,每天約能打印近10公斤材料。同時,這款打印機可以直接打印、表麵上色,不再需要翻模,能夠大大縮短雕塑的製作周期。
在增材製造產(chan) 業(ye) 鏈中遊,除了各類打印設備,還包括關(guan) 鍵元器件、激光器、功能配件等核心零部件。
本次參展的廣東(dong) 國誌激光技術有限公司(以下簡稱“國誌激光”)主要生產(chan) 工業(ye) 激光器,展出了高穩定性高光束質量的14um單基模紅外光纖激光器、高穩定500瓦綠光光纖激光器兩(liang) 類產(chan) 品。
前者集成了光束準直、功率實時反饋等最新功能,具備更高的長期穩定性和環境適應性,適用於(yu) 常規的金屬3D打印,以及航空航天、醫療器械等高端製造領域。後者針對貴金屬尤其是銅材料的3D打印應用而開發,實現了綠光倍頻部分和振鏡係統的一體(ti) 化設計,具備很強的環境適應性,適用於(yu) 精密3D加工、微納加工等高端製造領域。
“3D打印設備對激光的瞬時波動和長期穩定性要求非常高,尤其在打印複雜零件時,往往要經過7天到10天不間斷運行,這其中需要嚴(yan) 格的功率控製,以免造成器件缺陷。”國誌激光CTO牛崗告訴記者,國誌激光近期獲得的“光纖激光器功率矯正”專(zhuan) 利,便能保證激光器的平穩工作。
廣州捷和電子科技有限公司(以下簡稱“捷和電子”)是廣東(dong) 省增材製造協會(hui) 副會(hui) 長單位。自2011年成立以來,該公司已經構建了從(cong) 原材料、零部件到設備的3D打印產(chan) 業(ye) 鏈,此次參展也帶來了數款核心零部件。
捷和電子總經理李一奇告訴記者,該公司新研發的卷膜技術成型辦法(LMS),背後是該公司的卷膜結構核心專(zhuan) 利、自研的線成型光機和控製主板。搭載該模組的設備主要用於(yu) 打印高性能材料,如單組份彈性體(ti) 材料,未來可用於(yu) 量產(chan) 鞋子、矽膠類密封圈等。
在主流的麵成型光固化3D打印技術趨勢中,捷和電子自研了線成型技術。李一奇指出,捷和電子自2016年開始做工業(ye) 級光固化成型(SLA)3D打印設備。但SLA工業(ye) 設備發展出現了瓶頸——隻能往大了做。為(wei) 了在這一領域創新突破,捷和電子開發了這一新的成型技術。
在工業(ye) 級3D打印機、桌麵級3D打印機之外,近幾年消費級3D打印機逐漸走進大眾(zhong) 視野。
首次參加TCT展的網能公司帶來了一台麵膜3D打印機。這台打印機采用了該公司新研發的流體(ti) 3D打印技術,可以通過噴頭在不同區域打出不同材料,實現分區打印。
按照打印材料,3D打印技術可以分為(wei) 金屬打印和非金屬打印兩(liang) 大類。流體(ti) 3D打印機使用食品、化妝品等非金屬材料,可以用於(yu) 食品3D打印、化妝品3D打印等個(ge) 性化定製領域。
“3D打印產(chan) 業(ye) 在打印傳(chuan) 統材料領域已經發展得很成熟了,競爭(zheng) 也很激烈。但在新型材料,特別是麵向消費者的新型材料研發和應用方麵,還是一個(ge) 藍海市場。”鄧以翔告訴記者,流體(ti) 3D打印技術的研發難點在於(yu) 硬件、軟件、材料要一起研發,材料需要滿足粘度、溶解溫度、固化溫度、壓縮率、分子結構等特殊要求,數控係統需要協調封閉部分、開放部分實現多種材料的連續打印,機器也要根據材料特性設置不同的參數。
目前,流體(ti) 3D打印技術還處於(yu) 實驗室研究階段。鄧以翔預計,隨著材料、機器逐步成熟,應用端也會(hui) 逐步發力。“大家可能在日常生活中,如在超市、醫院、美容院裏接觸到3D打印的終端產(chan) 品。”
成本的逐步降低,也將推動3D打印走進千家萬(wan) 戶。
牛崗指出,千元級別的塑料3D打印機已經進入家庭。金屬3D打印價(jia) 格還比較高,但價(jia) 格也在逐步下降。以激光器為(wei) 例,三年前激光器的售價(jia) 約在5萬(wan) 元左右,如今已不到一萬(wan) 元。“未來隨著價(jia) 格降到千元級別,再加上安全特性、粉塵處理技術優(you) 化,也能普及進入日常生活。”
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