2021年3D打印市場(chǎng)備受關(guān)注，在應(yīng)用繼續(xù)深化和取得重要成就的同時(shí)，也涌現(xiàn)出了一批新材料，用戶對(duì)3D打印的認(rèn)知更加深刻，正在更進(jìn)一步探索這項(xiàng)技術(shù)可能帶來(lái)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)3D打印服務(wù)市場(chǎng)增長(zhǎng)明顯，用戶相比以前更加關(guān)注國(guó)產(chǎn)設(shè)備，國(guó)內(nèi)增材制造商的營(yíng)收水平再上一個(gè)臺(tái)階。

GE 3D打印燃油噴嘴制造數(shù)量突破10萬(wàn)件

2021年8月，GE航空發(fā)布消息稱，其位于奧本的增材制造工廠已發(fā)貨第100000個(gè)3D打印的燃油噴嘴，這是該公司和3D打印行業(yè)的重要里程碑。奧本工廠于2015年開(kāi)始生產(chǎn)3D打印的燃油噴嘴，是業(yè)內(nèi)第一個(gè)使用增材制造技術(shù)生產(chǎn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件的大規(guī)模制造工廠。

這款知名的3D打印燃油噴嘴最初專為L(zhǎng)EAP發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)和制造，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)版本的不同，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝有18或19個(gè)燃油噴嘴?；?D打印帶來(lái)的制造優(yōu)勢(shì)，新設(shè)計(jì)的燃油噴嘴將原來(lái)的20個(gè)部件變成了一個(gè)精密整體，并與其它組件通過(guò)釬焊連接，噴氣燃料通過(guò)噴嘴內(nèi)部的復(fù)雜流道實(shí)現(xiàn)自身冷卻。最終，新噴嘴重量比上一代減輕了25%，耐用度提高了5倍，成本效益上升了30%。

連續(xù)纖維+熱塑性塑料，空客正在開(kāi)發(fā)代替鈦合金的3D打印高強(qiáng)復(fù)合材料支架

空客A350 XWB支架連接器多年來(lái)一直采用鈦合金3D打印制造，2021年，先進(jìn)制造商Arris Composites表示正在與空客合作研究3D打印復(fù)合材料支架代替鈦合金的可能性。一架商用飛機(jī)每減輕一公斤重量，就可以在其使用壽命期間減少25噸CO2排放，復(fù)合材料在性能可靠的情況下無(wú)疑會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)輕量化的發(fā)展。

Arris Composites公司開(kāi)發(fā)了一種稱為Additive Molding的技術(shù)，通過(guò)在熱塑性樹(shù)脂中精確排列連續(xù)纖維，獲得了具有無(wú)與倫比機(jī)械性能的下一代復(fù)合材料及成熟的大批量成型方法，這些產(chǎn)品具有高度集成性，所制造的產(chǎn)品比金屬更堅(jiān)固、更輕。

GE公司發(fā)現(xiàn)采用金屬3D打印代替鑄造，成本更加經(jīng)濟(jì)

大多數(shù)制造商都難以在支付了鑄模費(fèi)用的情況下，放棄使用鑄造而選擇金屬3D打印，主觀上的成本考量都不會(huì)將兩者相提并論。然而，GE Aviation（GE航空）和GE Additive（GE增材）的合作證明，金屬增材制造可以與傳統(tǒng)鑄件的價(jià)格持平。其成功制造的四個(gè)3D打印部件將削減多達(dá)35％的成本，這足以讓管理部門淘汰舊的鑄模。

同樣重要的是，GE Additive的工程師從識(shí)別目標(biāo)零件到3D打印最終原型，總用時(shí)僅10個(gè)月，而使用鑄造工藝生產(chǎn)這些零件則需要12到18個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間。GE Aviation的增材制造部門負(fù)責(zé)人表示，這是他們第一次發(fā)現(xiàn)金屬3D打印比鑄造還要便宜，即便在有外部供應(yīng)商報(bào)價(jià)的情況下，金屬3D打印仍然具有成本優(yōu)勢(shì)。與以往利用零件合并來(lái)減少組裝從而降低大量成本不同，此次3D打印的零件完全基于鑄造模型，沒(méi)有任何的設(shè)計(jì)更改。這一發(fā)現(xiàn)讓GE Aviation著手尋找其他發(fā)動(dòng)機(jī)上更多的零件，并采用金屬3D打印來(lái)降低成本。

航空制造3D打印專家王向明當(dāng)選2021年中國(guó)工程院院士

11月18日，中國(guó)工程院公布2021年新增院士，中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師、3D打印專家王向明成功當(dāng)選。

公開(kāi)資料顯示，王向明院士現(xiàn)任航空工業(yè)集團(tuán)沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師、“鶻鷹”飛機(jī)常務(wù)副總設(shè)計(jì)師、航空工業(yè)集團(tuán)增材制造首席專家、創(chuàng)新結(jié)構(gòu)國(guó)防原“973”技術(shù)首席、飛行器新概念結(jié)構(gòu)航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、遼寧省增材制造共性技術(shù)創(chuàng)新中心主任、某部先進(jìn)制造技術(shù)專業(yè)組增材制造責(zé)任專家。在航空制造領(lǐng)域，王向明院士著重于如何實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)、確保使用安全，解決3D打印面臨的“會(huì)用、敢用”的問(wèn)題。

粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)市場(chǎng)格局發(fā)生重大轉(zhuǎn)變

2021年，Desktop Metal相繼收購(gòu)多家公司，尤其對(duì)Exone、Meta Additive的收購(gòu)改變了粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)的市場(chǎng)格局，Desktop Metal因此成為該領(lǐng)域的巨無(wú)霸企業(yè)，對(duì)Aidro的收購(gòu)則推動(dòng)其將該技術(shù)深入應(yīng)用到能源和航空航天領(lǐng)域液壓元件的3D打印制造。

2021年10月，噴墨技術(shù)專家理光宣布推出粘結(jié)劑噴射金屬3D打印機(jī)。

待HP和GE Additive的同類型設(shè)備正式上市，將形成粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)領(lǐng)域三家鼎立的局面。

汽車制造商開(kāi)始將粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)納入生產(chǎn)體系

2021年6月，德國(guó)汽車制造商大眾汽車宣布計(jì)劃在其位于德國(guó)沃爾夫斯堡的主要工廠使用粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)制造組件。該公司擴(kuò)大了與3D打印機(jī)制造商惠普的合作伙伴關(guān)系，并與工業(yè)制造公司西門子建立了軟件合作，將該技術(shù)引入工廠，旨在降低成本并提高制造過(guò)程的生產(chǎn)力。據(jù)報(bào)道，這是第一家在其生產(chǎn)過(guò)程中使用該技術(shù)的汽車制造商。

同月，ExOne宣布其服務(wù)中心已交付超200萬(wàn)件粘結(jié)劑噴射金屬3D打印零件，其中包括汽車部件服務(wù)。ExOne與福特汽車公司已合作多年，雙方共同致力于粘結(jié)劑噴射金屬3D打印技術(shù)的批量化應(yīng)用。

12月，Desktop Metal從一家德國(guó)主要汽車制造商那里獲得了價(jià)值790萬(wàn)美元的粘結(jié)劑噴射增材制造系統(tǒng)訂單，用于大規(guī)模生產(chǎn)汽車動(dòng)力總成部件?？紤]到寶馬是Desktop Metal通過(guò)BMW iVentures的首批投資者之一，大眾汽車正在積極與惠普合作，而戴姆勒奔馳已經(jīng)與EOS合作多年，外媒猜測(cè)這家德國(guó)汽車制造商是寶馬。

黑石開(kāi)始使用3D打印技術(shù)批量生產(chǎn)鋰離子電池，目標(biāo)電動(dòng)汽車領(lǐng)域

為了進(jìn)軍電動(dòng)汽車市場(chǎng)，專注于電池技術(shù)的瑞士投資公司Blackstone Resources于2019年成立了自己的德國(guó)研發(fā)子公司黑石科技，并投入巨資研發(fā)下一代電池技術(shù)。該公司已獲得的3D打印技術(shù)專利可生產(chǎn)各種不同外形的電池，并于2021年宣布開(kāi)始批量生產(chǎn)3D打印電池。據(jù)3D打印技術(shù)參考了解，電動(dòng)汽車領(lǐng)域是其主要目標(biāo)市場(chǎng)。

黑石科技3D打印的鋰離子電池

該公司目前正在開(kāi)發(fā)的最有前途的技術(shù)就是其專有的3D打印技術(shù)，這是一項(xiàng)獨(dú)特的專利技術(shù)，可用于生產(chǎn)液體電解質(zhì)電池和鋰離子固態(tài)電池，具備將電池能量密度加倍并將鋰離子電池制造成本降低一半的潛力。黑石公司在過(guò)去兩年中一直在開(kāi)發(fā)和完善其鋰離子電池3D打印技術(shù)，如今推出了其首個(gè)大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)施。

國(guó)內(nèi)3D打印服務(wù)商批量購(gòu)買裝備，國(guó)產(chǎn)設(shè)備商營(yíng)收大幅增長(zhǎng)

·云鑄三維一次性采購(gòu)鉑力特六臺(tái)金屬增材制造設(shè)備

據(jù)鉑力特12月消息，國(guó)內(nèi)綜合性的3D打印應(yīng)用解決方案服務(wù)商上海云鑄三維于日前一次性采購(gòu)六臺(tái)BLT金屬增材制造設(shè)備，目前已穩(wěn)定運(yùn)行8000余小時(shí)。

·未來(lái)工場(chǎng)簽訂30臺(tái)漢邦科技HBD-350T金屬3D打印中型裝備

大型規(guī)?；瘮?shù)字制造服務(wù)商未來(lái)工場(chǎng)已有近千臺(tái)非金屬3D打印設(shè)備、傳統(tǒng)加工裝備及檢測(cè)檢驗(yàn)設(shè)備，為滿足客戶對(duì)金屬3D打印服務(wù)的需求，2021年12月，未來(lái)工場(chǎng)簽訂30臺(tái)漢邦科技HBD-350T金屬3D打印中型裝備。雙方共同致力于推進(jìn)生產(chǎn)制造的數(shù)字化、小批量的規(guī)?；ㄟ^(guò)雙方優(yōu)勢(shì)結(jié)合，快速引領(lǐng)制造業(yè)的升級(jí)。

·峻宸集團(tuán)引入多款工業(yè)級(jí)FDM/FFF 3D打印設(shè)備

2021年8月，上海遠(yuǎn)鑄智能技術(shù)有限公司成功向上海峻宸集團(tuán)交付一批工業(yè)FDM/FFF 3D打印設(shè)備，此次合作意味著峻宸集團(tuán)將3D打印服務(wù)能力擴(kuò)充到了工業(yè)FDM/FFF領(lǐng)域，可以提供更具功能性的3D打印部件制作加工能力，也意味著遠(yuǎn)鑄智能推動(dòng)將工業(yè)FDM/FF技術(shù)應(yīng)用于中國(guó)的手板市場(chǎng)方面又邁出了堅(jiān)實(shí)一步。

·國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力標(biāo)配，Raise3D收獲特斯拉、小鵬、威馬等訂單

2021年8月，Raise3D向特斯拉（上海）有限公司交付E2款3D打印機(jī)，加上今年早些時(shí)期的小鵬汽車和威馬汽車分別購(gòu)置的Pro2 Plus大尺寸3D打印機(jī)，如今專業(yè)級(jí)3D打印機(jī)已經(jīng)成為造車新勢(shì)力的標(biāo)配和首選。除了造車新勢(shì)力，2021年Raise3D在國(guó)內(nèi)還收獲了一汽大眾、豐田、上汽、奇瑞捷豹路虎以及Tier1的泛亞、寧德時(shí)代等公司的訂單。

·南京鋮聯(lián)交付第500臺(tái)金屬3D打印機(jī)，致力于齒科行業(yè)應(yīng)用

2021年12月，南京鋮聯(lián)安裝交付了第500臺(tái)金屬3D打印機(jī)，該公司致力于齒科3D打印應(yīng)用，其裝備銷量也代表了國(guó)內(nèi)齒科行業(yè)3D打印制造的現(xiàn)狀。目前，華南地區(qū)多家頭部義齒企業(yè)均是南京鋮聯(lián)的客戶。

·威斯坦工業(yè)級(jí)SLA裝備單日出貨100臺(tái)

2021年11月，威斯坦獲得500臺(tái)的有效SLA工業(yè)級(jí)3D打印機(jī)訂單，月出貨量也高達(dá)500臺(tái)。而在12月27日，該公司單日出貨量達(dá)到100臺(tái)，刷新該公司最高紀(jì)錄。威斯坦日前推出了免設(shè)備租金、押金、包售后，用戶只需支付材料費(fèi)的經(jīng)營(yíng)模式，極大改變了光固化3D打印服務(wù)市場(chǎng)的現(xiàn)狀，也表現(xiàn)出該領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)激烈程度，但從側(cè)面也反映出市場(chǎng)對(duì)技術(shù)的需求呈現(xiàn)井噴式的增長(zhǎng)。

·易加三維年訂單超2億元

2021年，易加三維厚積薄發(fā)，營(yíng)業(yè)收入取得長(zhǎng)足進(jìn)步，大尺寸金屬打印機(jī)得到市場(chǎng)廣泛驗(yàn)證認(rèn)可。同時(shí)，公司積極布局國(guó)際市場(chǎng)，目前已在歐美、東南亞、日韓等40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的相應(yīng)領(lǐng)域均有落地應(yīng)用，發(fā)展前景良好。

·華曙高科單月訂單超40臺(tái)，價(jià)值1億元

華曙高科在2021年11月創(chuàng)下有史以來(lái)最高的月?tīng)I(yíng)業(yè)額，包括40余臺(tái)設(shè)備、材料、服務(wù)及其他產(chǎn)品在內(nèi)的銷售金額達(dá)到1億元人民幣。該公司并未公開(kāi)具體的交易信息，但表示是歸功于“整個(gè)產(chǎn)品組合的增長(zhǎng)”，其中金屬相關(guān)產(chǎn)品推動(dòng)了超過(guò) 60% 的需求，涉及航空航天、運(yùn)輸、醫(yī)療、模具和加工服務(wù)等多個(gè)領(lǐng)域。

新材料與打印工藝不斷創(chuàng)新，民營(yíng)航天加大3D打印技術(shù)應(yīng)用步伐

2021年2月5日，零壹空間科技集團(tuán)有限公司自主研發(fā)的OS-X6B新型智能亞軌道火箭暨“重慶兩江之星”在西北某發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，試驗(yàn)載荷成功分離，全程飛行正常。該枚火箭為零壹空間OS-X系列商業(yè)火箭，是為航空航天技術(shù)驗(yàn)證量身打造的專用飛行試驗(yàn)平臺(tái)，OS-X6B火箭首次采用3D打印姿控動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)品飛行。

2021年4月23日，空天引擎自主研發(fā)的“炎馭一號(hào)甲”液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)圓滿完成協(xié)調(diào)性熱試車，中國(guó)航天報(bào)進(jìn)行了報(bào)道。“炎馭一號(hào)”系列發(fā)動(dòng)機(jī)核心部件推力室、燃?xì)獍l(fā)生器等均采用3D打印工藝路線，設(shè)計(jì)靈活性大幅提高，制造效率顯著提升，大幅度降低了小型泵壓式火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的研制周期和成本。

總結(jié)：2021年，3D打印技術(shù)在更加廣泛的范圍內(nèi)獲得應(yīng)用，一批新的材料和打印工藝獲得突破，一批創(chuàng)新設(shè)計(jì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，應(yīng)用端開(kāi)始更深入的探索該技術(shù)對(duì)自身產(chǎn)生的影響并試圖再進(jìn)一步。航空航天應(yīng)用方面仍舊表現(xiàn)突出，民營(yíng)航天極大受益于該技術(shù)所帶來(lái)的制造變革。中國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)，產(chǎn)業(yè)應(yīng)用繼續(xù)拓寬，前沿企業(yè)營(yíng)收取得長(zhǎng)足進(jìn)步，國(guó)產(chǎn)設(shè)備正在更多的走向世界，從業(yè)人員也從過(guò)去關(guān)注國(guó)外企業(yè)居多轉(zhuǎn)向更多的關(guān)注國(guó)內(nèi)企業(yè)。