來源:36Kr
作者:汝晴,、夢想家菜菜,、慕一
10月22日,,在“直通烏鎮(zhèn)”全球互聯(lián)網(wǎng)大賽總決賽上,,3D打印公司「LuxCreo清鋒時(shí)代」獲得了大賽冠軍,。同月,專攻數(shù)字化齒科3D打印機(jī)的「迅實(shí)科技」,宣布完成過億元人民幣的B輪融資,。
8月8日,,「LuxCreo清鋒時(shí)代」宣布完成KPCB領(lǐng)投,北極光創(chuàng)投,、順為資本跟投的3000萬美元B輪融資,。 8月26日,研發(fā)微納米級3D打印設(shè)備及材料的「摩方材料」完成1億人民幣A+輪融資,。
在過去的兩個月里,,3D打印企業(yè)吸引了不少市場關(guān)注。此前,,36氪也曾經(jīng)對2018年,、2019年的兩年來3D打印領(lǐng)域的投融資情況以及目前3D打印整個產(chǎn)業(yè)狀況進(jìn)行了分析。(詳情請看:發(fā)明30年后,,3D打印現(xiàn)狀如何,?)
繼續(xù)3D打印的話題,國內(nèi)3D打印領(lǐng)域主要有哪些玩家組成,?相信讀完這篇文章,,你一定能得出答案。
3D打印是什么,?
3D打印是增材制造的另一種說法,,它是以數(shù)字模型為基礎(chǔ),將材料逐層堆積制造出實(shí)體物品的新興制造技術(shù),。增材制造可節(jié)約制造材料和加工時(shí)間,,制作形態(tài)萬千的物品,實(shí)現(xiàn)制造的個性化和定制化,。增材制造實(shí)現(xiàn)了制造方式從等材,、減材到增材的轉(zhuǎn)變,改變了傳統(tǒng)制造的工藝流程,、生產(chǎn)線,、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合,,被認(rèn)為是制造領(lǐng)域極具代表的顛覆性技術(shù),。
為搶占增材制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī),多個國家和地區(qū)將其列為重點(diǎn)發(fā)展方向,,制定了相關(guān)規(guī)劃及扶持政策,。
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2019-11-5 15:23 上傳
按3D打印產(chǎn)業(yè)鏈,可以根據(jù)上中下游分為3D打印材料,、3D打印設(shè)備,、3D打印服務(wù),、以及3D打印應(yīng)用。而按照3D打印原材料的則可以分為金屬3D打印和非金屬3D打印兩大類,;按照應(yīng)用上的區(qū)別又可以分為工業(yè)級3D打印,、特種打印等。
在這份行業(yè)圖譜里,,我們將整個3D打印行業(yè)拆分成金屬3D打印和非金屬3D打印兩大類,并以相關(guān)的打印技術(shù)和應(yīng)用范圍為細(xì)分項(xiàng)為大家盤點(diǎn)整個市場的企業(yè)格局,。
一,、金屬3D打印
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2019-11-5 15:23 上傳
1、金屬3D打印材料
與普通材料不同的是,,3D打印材料需要應(yīng)用特有的技術(shù)進(jìn)行制備,,來滿足3D打印產(chǎn)品及3D打印設(shè)備對材料的特殊要求。根據(jù)所使用的3D打印技術(shù)的不同,、制造的零件用途不同,,所需要的材料也不相同。
金屬3D打印材料主要是金屬粉末,,主要材質(zhì)包括鈷基合金,、不銹鋼、工具鋼,、模具鋼,、鎳基合金、鈦及鈦合金,,以及各系鋁合金等,。
據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)分析報(bào)告顯示,未來市場3D復(fù)合打印材料的規(guī)模將不斷增加,,金屬材料的應(yīng)用也會逐年上升,,預(yù)計(jì)2022年復(fù)合材料有望達(dá)到1.11億美元,3D打印金屬材料的市場規(guī)模達(dá)到8億美元,,金屬材料的研發(fā)生產(chǎn)將有更廣闊的市場空間,。
在金屬3D打印材料領(lǐng)域,有公司僅針對特定領(lǐng)域提供專業(yè)材料,。如「中航邁特」,,主營業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)就是航空航天金屬 3D 打印粉末材料研發(fā)和生產(chǎn),年產(chǎn)能將達(dá)至少1000噸,;以及「融天航空器材」代理來自美國,、歐洲的航空用3D打印金屬粉末。
更多的廠商是生產(chǎn)通用性的金屬粉末產(chǎn)品,。如「納聯(lián)材料」生產(chǎn)適用于SLM,、EBM,、DED 等技術(shù)的基合金、不銹鋼,、工具鋼,、模具鋼、鎳基合金,、鈦及鈦合金金屬粉末材料,;同類公司還有「宇光飛利金屬材料」、「金源智能技術(shù)」,、「微納增材技術(shù)」,、「康普錫威科技」、「英納特納米科技」,、「優(yōu)材科技」,、「中體新材料」、「上海狀邁」等,。
此外,,還有部分兼?zhèn)浯蛴≡O(shè)備和材料的公司,將在下文進(jìn)行討論,。
2,、金屬3D打印裝備
現(xiàn)在主流的金屬3D打印技術(shù)有:激光選區(qū)熔化(SLM)、激光近凈成型(LENS)和電子束選區(qū)熔化(EBSM)技術(shù),、直接能量沉積(DED)技術(shù)以及電子束熔絲沉積(EBDM),。
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2019-11-5 15:24 上傳
來源:國家增材制造產(chǎn)業(yè)(3D)發(fā)展推進(jìn)計(jì)劃(2015-2016年)
(1)激光選區(qū)熔化(SLM)
SLM是目前金屬3D打印成型中最普遍的技術(shù),其工作原理為:計(jì)算機(jī)將物體的三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一層層截面 2D數(shù)據(jù)并傳輸給打印機(jī),,打印過程中,,在基板上用刮刀鋪上設(shè)定層厚的金屬粉末,聚焦的激光在掃描振鏡的控制下按照事先規(guī)劃好的路徑與工藝參數(shù)進(jìn)行掃描,,金屬粉末在高能量激光的照射下其發(fā)生熔化,,快速凝固,形成冶金結(jié)合層,。當(dāng)一層打印任務(wù)結(jié)束后,, 基板下降一個切片層厚高度,刮刀繼續(xù)進(jìn)行粉末鋪平,,激光掃描加工,,重復(fù)這樣的過程直至整個零件打印結(jié)束。(引用自鉑力特招股書)
該技術(shù)的優(yōu)勢在于可以廣泛應(yīng)用于復(fù)雜形狀的金屬零件的批量生產(chǎn),,而且大多數(shù)金屬粉末都適用于這種技術(shù),,包括鈦合金、鋁合金,、高溫合金,、銅合金,、鈷鉻合金、 不銹鋼,、高強(qiáng)鋼,、模具鋼等,得到的零件致密度幾近100%,。
3D打印領(lǐng)域唯一的科創(chuàng)板公司「鉑力特」的自研設(shè)備就以SLM 3D打印機(jī)為主,,其招股說明書顯示其SLM設(shè)備成形機(jī)時(shí)累計(jì)突破50萬小時(shí)。在打印材料方面,,鉑力特在開發(fā)了數(shù)種傳統(tǒng)鈦合金,、 鋁合金等材料基礎(chǔ)上,成功研發(fā)增材制造專用新型鈦合金粉末TiAM1,、鋁合金粉末AlAM1,。
以及主要面向航天,、航空,、航海、核電等高端制造領(lǐng)域金屬3D打印服務(wù)的「鑫精合」同樣也是主要利用SLM技術(shù)進(jìn)行服務(wù),。此外,,該公司還掌握激光沉積制造(LDM)的工藝技術(shù),目前擁有50 臺自主研發(fā)的系列化金屬選區(qū)熔化設(shè)備,,11臺超大型號自主研發(fā)的金屬沉積制造設(shè)備,,在職人員 600余人。
另外,,在金屬(SLM)3D打印領(lǐng)域,,還有如「廣東漢邦科技」、「永年激光」,、「易加三維」,、「易博三維」、「西帝摩」等,。
(2)其他金屬3D打印技術(shù)
LENS(Laser Engineered Net Shaping)是一種基于同步送粉的激光熔覆沉積技術(shù),,激光束在控制下,按照預(yù)先設(shè)定的路徑,,進(jìn)行移動,;同時(shí),粉末噴嘴將金屬粉末直接輸送到激光光斑下,,使之由點(diǎn)到線,、由線到面的順序凝固,從而完成一個層截面的打印工作,,這樣層層疊加,,制造出近凈形的零部件實(shí)體,。使用該技術(shù)的打印機(jī)通常會與相應(yīng)的CNC銑削單元混合使用。
美國的「Optomec」上世紀(jì)九十年代末開始集中于LENS技術(shù)的商業(yè)開發(fā),,可以做到以五個運(yùn)動軸移動裝置逐漸建立3D金屬物體,,今年3月推出了兩款新的獨(dú)立系統(tǒng)LENS CS 600和CS 800。國內(nèi)比較典型的公司是「大連海博瑞思科技」,,該公司融合了LENS技術(shù),,研發(fā)了五軸混合加工制造技術(shù),生產(chǎn)了相關(guān)設(shè)備并提供相對應(yīng)的解決方案,。
電子束選區(qū)熔化(EBSM/EBM)是通過在真空環(huán)境下使用電子束掃描,、熔化粉末材料,逐層沉積制造3D金屬零件的工藝,,相對于SLM技術(shù)加工效率更高,,成本也更低,但技術(shù)難度相對更高,。
最早將該技術(shù)商業(yè)化的是瑞典的「Arcam AB」公司,,國內(nèi)則有「智束科技」,該公司核心技術(shù)與團(tuán)隊(duì)均來源于清華大學(xué),,開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的EBSM®金屬3D打印裝備,,該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于航空航天高性能復(fù)雜零部件和醫(yī)療植入體制造等領(lǐng)域。
二,、非金屬3D打印
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2019-11-5 15:24 上傳
1,、非金屬3D打印材料
目前能夠用于3D打印的材料已有1000多種,絕大部分都是非金屬材料,。非金屬3D打印主要使用的是高分子材料,,包括合成高分子材料,如聚乳酸(PLA),、聚乙二醇(PEG),、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1,4-環(huán)己烷二甲醇酯(PETG),、聚-羥基戊酸酯(PHBV),、聚丁二酸-丁二醇酯(PBS)、聚己內(nèi)酯(PCL)以及光敏樹脂等,;熱塑性高分子材料,,如PC、ABS-M30i,、尼龍,、PEEK等;天然高分子材料,,如藻酸鹽,、膠原,、纖維蛋白原、明膠,、細(xì)胞外基質(zhì),、瓊脂糖、葡聚糖,、葡萄糖,、蔗糖、殼聚糖等,。
加工方會根據(jù)不同的3D打印技術(shù)特性及應(yīng)用產(chǎn)品需求,,選擇不同性能的材料。市場上,,也有許多專門研發(fā)生產(chǎn)3d打印材料的公司,。
如「eSUN 易生」,它是深圳光華偉業(yè)股份有限公司2007年進(jìn)入3D打印材料制造領(lǐng)域時(shí)創(chuàng)立的品牌,。截止到 2019年4月,,「eSUN 易生」已經(jīng)上市了超40種FDM材料、以及適用于光固化3D打印的光敏樹脂系列,。還開發(fā)了iSUN3D醫(yī)療鞋墊3D打印系統(tǒng)系統(tǒng),,目前,,公司產(chǎn)品擁有 REACH,、RoHS、CE,、ISO 等全系列認(rèn)證,,全球代理商累計(jì)超50個,產(chǎn)品銷往了100多個國家及地區(qū),。
目前,,F(xiàn)DM(Fused Deposition Modeling,熔積成型法)是市面上成本最低,,應(yīng)用也最廣的3D打印技術(shù),,F(xiàn)DM工藝使用絲狀材料,可選擇多種材料進(jìn)行加工,,包括聚碳酸酯,、工程塑料以及二者的混合材料等。因而,,也有公司專門針對FDM公司研發(fā)材料,。
如36氪采訪到的「Polymaker」,這是一家成立于2012年,,在工程塑料的3D打印材料在全世界范圍都有較高的知名度的公司,,在中國,、美國與荷蘭均設(shè)立分公司,90%以上的產(chǎn)品銷往美國,、德國,、日本等海外市場。同時(shí),,該公司也可以根據(jù)客戶需求研發(fā)有針對性的材料,,比如為航空公司研制飛機(jī)上使用的阻燃材料。
另外,,同樣以FDM線材為主的材料廠商還有「廣州優(yōu)塑」,、「Elements 3D」、「青島宏飛達(dá)」,、 「深圳市眾景優(yōu)品」,、 「瑞貝思三維」、「辰岳科技」,、「北京斯科瑞化工」等,。
除了FDM工藝,DLP和SLA技術(shù)也是非金屬3D打印中的兩種重要工藝(具體技術(shù)闡述將在后文展開),,它們使用的耗材則是光敏樹脂,。這類材料的制造工藝難度以及成本都相對較高,高質(zhì)量液態(tài)光敏樹脂仍然依賴進(jìn)口也需要從國外進(jìn)口,。
在光敏樹脂材料研發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域,,有「廣州雙力」這類既生產(chǎn)_塑料絲和光敏樹脂的公司,也有專注光敏樹脂材料的公司,,如「力邦新材料」,、「正邦科技」、「雅霖特種材料」等,。另外,,也會有3D打印設(shè)備和服務(wù)的公司會涉及到該材料的研發(fā),如36氪曾報(bào)道的「塑成科技」,、「清鋒時(shí)代」,、「UNIZ」。
除了這些主流材料,,也還有公司把目光投向了特種材料,,如「飛亞新材料」開發(fā)了聚芳醚醚腈(PEEN)特種高分子材料、「隨身科技」研發(fā)了石墨烯尼龍復(fù)合材料,、「晗宇科技」開發(fā)了高精密度3D打印石蠟耗材,。
2、非金屬3D打印設(shè)備
現(xiàn)在主流的非金屬3D打印技術(shù)有:熔積成型法(FDM)、立體光固化成型技術(shù)(SLA),、數(shù)字光投影技術(shù)(DLP),、非金屬激光粉末燒結(jié)(SLS)。
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2019-11-5 15:25 上傳
(1)熔積成型法(FDM)
熔融沉積成型法(FDM,,F(xiàn)used Deposition Modeling),,這種工藝是通過將絲狀材料如熱塑性塑料、蠟或金屬的熔絲從加熱的噴嘴擠出,,按照零件每一層的預(yù)定軌跡,,以固定的速率進(jìn)行熔體沉積。主要用途是塑料件,、鑄造用蠟?zāi)�,、樣件或模型制造。但相對于其他幾種工藝,,加工精度低,、時(shí)間較長。
FDM不用激光,,使用,、維護(hù)簡單,成本低,,可以滿足消費(fèi)級客戶的DIY要求,,也能滿足企業(yè)低價(jià)零件制造以及模型制造的要求。
36氪曾報(bào)道過的「創(chuàng)想三維」就是一家桌面級3D打印機(jī)廠商,,主要提供用于家庭場景的FDM桌面級3D打印機(jī)硬件產(chǎn)品和耗材,,年出貨量50萬臺,全年?duì)I收的 90% 以上來自于海外市場,。除此之外,,公司創(chuàng)想三維也研發(fā)了大型3D打印設(shè)備以及桌面級光固化打印機(jī),,在工業(yè)級打印同樣也所有涉及,。同樣針對消費(fèi)級桌面3D打印的公司,36氪還曾報(bào)道過「Snapmaker」,。
除了消費(fèi)級桌面打印機(jī),,更多的公司瞄準(zhǔn)的是FDM工業(yè)級3D打印市場。比如「弘瑞3D打印」,、「復(fù)志Raise 3D」,、「PMAX巨影」、「海芯科技」等,。
(2)立體光固化成型(SLA)和數(shù)字光處理(DLP)
立體光固化成型(SLA),,是使用激光束在液態(tài)樹脂表面勾畫出物體的第一層形狀,然后制作平臺下降一定的距離(0.05-0.025mm之間),再讓固化層浸入液態(tài)樹脂中,,如此反復(fù),。使用的樹脂是光敏樹脂,激光束照射后會形成固態(tài),。
在SLA 3D打印領(lǐng)域,,「聯(lián)泰科技」擁有較高的知名度,據(jù)其官網(wǎng)介紹聯(lián)泰科技目前擁有國內(nèi)立體光固化(SLA)3D 打印技術(shù)最大份額的工業(yè)領(lǐng)域客戶群,,國內(nèi)市場占有率超過 60%,。產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于手板 模具、鞋業(yè),、口腔醫(yī)療,、文化創(chuàng)意、汽車,、電子以及教育科研等多個應(yīng)用及行業(yè)領(lǐng)域,。
另外,「中瑞科技」也在光固化3D打印機(jī)方面有所積累,,盡管該公司SLA光固化,、SLM選區(qū)激光熔化、SLS尼龍粉末燒結(jié)和FMS鑄造砂模和AMC陶瓷都有打印設(shè)備,,還提供相配套的3D打印材料和3D打印軟件,,但光固化3D打印機(jī)的種類最多。同時(shí),,公司也有涉及SLM金屬打印機(jī),。其他集中在SLA光固化3D打印的公司,還包括「東莞鴻泰」,、「深圳金石」,、「嘉興善維」、「佛山嗎卡」,。
數(shù)字光處理(DLP),,使用的耗材和SLA一樣,都是光固化樹脂,。DLP與SLA最大的不同在于,,DLP用的是投影儀的數(shù)字光源,SLA用的是激光頭,。正因?yàn)槿绱�,,DLP一掃就是一片,SLA成形只能靠一個激光點(diǎn),。比較典型的企業(yè)有「迅實(shí)科技」,,該公司擁有針對珠寶設(shè)計(jì),、齒科等多種行業(yè)應(yīng)用的多款打印機(jī)。以及「黑格智造」,,該公司以“DLP+”在智能化,、打印精度、成型速度,、穩(wěn)定性,、成型幅面上,相較于傳統(tǒng)DLP有了較大的提升,,讓使用該技術(shù)的設(shè)備更加適合大規(guī)模的終端產(chǎn)品,,包括牙齒矯正套、消費(fèi)類電子產(chǎn)品等的生產(chǎn),。
光固化技術(shù)相較于FDM來說,,最主要的優(yōu)勢就是精度更高,速度更快,。
目前3D打印企業(yè)仍然面對成本較高,,盈利較難的困境。很大一部分原因就在于,,打印速度難以跟上,,效率較低。于是兼顧精度,,提升速度的打印方案開始越來越被關(guān)注,,有企業(yè)對傳統(tǒng)對光固化技術(shù)進(jìn)行革新已達(dá)到更快速度的目的。
10月中旬,,美國西北大學(xué)在《Science》上發(fā)表了的新一代高速,、大尺寸、光固化的3D打印技術(shù)HARP (high-area rapid printing)技術(shù)的技術(shù)論文,�,?茖W(xué)家們也以此創(chuàng)辦了Azul 3D公司。
據(jù)南極熊3D打印報(bào)道,,HARP技術(shù)采用垂直打印,,用紫外線將液態(tài)樹脂固化為硬化的塑料。此過程可以打印出堅(jiān)硬,、有彈性甚至陶瓷,。與其他3D打印技術(shù)常見的疊層結(jié)構(gòu)相反,這些連續(xù)打印的零件機(jī)械性能很好,,可以用作汽車、飛機(jī),、牙科,、矯形器、時(shí)尚等等的零件。在打印過程中,,HARP采用液體聚四氟乙烯在接口上流動得以除去熱量,,然后通過冷卻單元進(jìn)行循環(huán)。
Azul3D稱自己的HARP技術(shù),,已經(jīng)突破了Carbon3D的CLIP技術(shù)打印速度的最高紀(jì)錄,,Carbon3D是目前全球3D打印公司中估值最高的企業(yè)之一。它的CLIP技術(shù)是利用一層透氧膜,,隔離光敏樹脂液體和空氣中的氧氣,,實(shí)現(xiàn)高速、連續(xù)的3D打印成型,。
2019年6月,,Carbon獲得了E輪的投資,融資規(guī)模高達(dá)2.6億美元(約18億元人民幣),,而估值則達(dá)到了24億美元(165億元人民幣),。截止2019年10月,Carbon3D已經(jīng)推出了最新一代的高速量產(chǎn)3D打印機(jī)L1,,目標(biāo)就是大批量生產(chǎn)應(yīng)用的,。
在國內(nèi),也有企業(yè)在速度上下功夫,。如36氪曾經(jīng)報(bào)道過的「UNIZ」以 LCD-SLA 光固化技術(shù)為核心,,加上其特有的Uni-Directional Peel(UDP,單向剝離)技術(shù),,使得其打印機(jī)的精度和速度都能保持較高水平,,號稱3D打印速度可達(dá)1200mm/h以上。
還有此前提到的「清鋒時(shí)代」則研發(fā)了類似于光固化的LEAP™技術(shù),,據(jù)稱可將3D打印速度提升百倍,。該技術(shù)搭配公司研發(fā)的可量產(chǎn)高性能彈性材料EM-11,將用于清鋒時(shí)代3D打印鞋底的批量生產(chǎn),。
同樣要用3D打印技術(shù)量產(chǎn)鞋底的,,還有「塑成科技」,該公司采用的是精度更高,,速度更快的光固化打印技術(shù),,是傳統(tǒng)速度的60-90倍。
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2019-11-5 15:26 上傳
(3)其他非金屬3D打印技術(shù)
SLS,,在行業(yè)內(nèi)叫做粉末燒結(jié),,其可用材料包括高分子、金屬,、陶瓷,、石膏,、尼龍等多種粉末材料。
在尼龍3D打印中,,「華曙高科」是頭部企業(yè),,現(xiàn)有員工超過280人,其中研發(fā)人員超過 40%,,公司共申請專利超過百項(xiàng),,獲得專利授權(quán)近百項(xiàng),同時(shí)研發(fā)金屬3D打印設(shè)備及尼龍等高分子3D打印材料,。此外,,該公司在金屬3D打印領(lǐng)域也有所涉及。
3DP工藝與SLS工藝類似,,采用粉末材料成形,,如陶瓷粉末,金屬粉末,。不同的是材料粉末不是通過燒結(jié)連接起來的,,而是通過噴頭用粘接劑(如硅膠)將零件的截面“印刷”在材料粉末上面。如「寧夏共享集團(tuán)」就采用 3DP 工藝“逐層疊加,、增材制造”,,把鑄造所用的砂芯砂型直接打印成形, 已經(jīng)建設(shè)了3D打印智能工廠,。
三,、3D打印服務(wù)
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2019-11-5 15:27 上傳
說起3D打印服務(wù),這里我們將其拆分成兩類,,一類是3D打印供應(yīng)鏈企業(yè),,它們?yōu)?D打印提供后處理等服務(wù),為3D打印生產(chǎn)提供相關(guān)軟件(包括控制系統(tǒng))及相關(guān)解決方案,;另一類則本身不生產(chǎn)3D打印所需的材料及打印機(jī)產(chǎn)品,,而是提供解決方案設(shè)計(jì)、直接的打印服務(wù),、以及交易平臺,。
(1)軟件及系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商
3D打印產(chǎn)線不僅需要3D打印硬件產(chǎn)品,同樣也需要軟件系統(tǒng)的配合,。多數(shù)3D打印設(shè)備廠商會自行研發(fā)或是二次開發(fā)相關(guān)的軟件系統(tǒng),。市面上仍有專業(yè)的廠商,提供相關(guān)方案,。
如新三板上市公司「金橙子」科技自主研發(fā)了3D打印控制系統(tǒng),,該公司的控制卡集振鏡控制、激光控制,、運(yùn)動控制,、傳感器反饋于一體,,并同時(shí)高精密校正方案,、多機(jī)加工方案,、多種路徑規(guī)劃方案;「 創(chuàng)必得科技」自主研發(fā)了赤兔系列主控系統(tǒng)和切片軟件,,最早實(shí)現(xiàn)了 3D 打印脫機(jī)控制及多機(jī)器分布式控制系統(tǒng)解決方案,;「空靈智能」推出的主板品牌「魔印」,該產(chǎn)品搭載了實(shí)時(shí)監(jiān)控傳輸技術(shù),,和打環(huán)檢測技術(shù),,使得傳統(tǒng) 3D 打印機(jī)可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)打印同時(shí)擁有自我檢測功能,客戶可通過手機(jī) app 對 3D 打印機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控,。同樣的3D 打印控制系統(tǒng)供應(yīng)商,,還有「謙輝信息」、「 晉原銘科技」,。
(2)3D打印后處理
3D打印后處理是3D打印重要的步驟,,直接使用3D打印出來的物品只是一個半成品,有些表面會比較粗糙,,需要打磨拋光,,有些需要噴涂、上色,;金屬制品需要退火,、處氣、固化,。經(jīng)過后處理,,3D打印產(chǎn)品才能最終送到客戶手里。
今年10月,,英國3D打印后處理初創(chuàng)公司「Additive Manufacturing Technologies(AMT)」宣布完成520萬美元的A輪融資,。去年,德國專注于SLS聚合物3D打印后處理創(chuàng)業(yè)公司「DyeMansion GmbH」獲得了500萬美元的A輪投資,。
國內(nèi)后處理廠商并不多,,就在2019年10月,南極熊曝光了一個專門做尼龍/TPU等材料3D打印后處理的國產(chǎn)廠商——「東莞德為智能(DYEWIN)」,。他們自主研發(fā)的3D打印零件表面處理及3D打印零件染色等后處理系統(tǒng),,這一套清粉+表面精細(xì)處理+染色的系統(tǒng)價(jià)格僅為國外同類進(jìn)口產(chǎn)品的20%。此外,,還有「 蘇州諾曼比爾材料」專注金屬等材料的3D打印后處理,。
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(3)消費(fèi)端3D打印服務(wù)及3D打印平臺
在消費(fèi)端,有公司專注于3D設(shè)計(jì)軟件和設(shè)計(jì)服務(wù),。比如「中望龍騰軟件」 就開發(fā)了3D One 系列三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)軟件 ,,主要面對教育領(lǐng)域,。另外面對教育市場的提供設(shè)計(jì)軟件及相應(yīng)解決方案的公司還有「 遨為數(shù)字技術(shù) 」、「樂伴科技」,、「 張飛打印」,。
也有提供產(chǎn)品設(shè)計(jì)及打印服務(wù)的公司,36氪此前曾介紹過聚焦“3D 打印+文創(chuàng)”的 「 上海極臻三維」,, 此外聚焦3D技術(shù)消費(fèi)領(lǐng)域的產(chǎn)品化的公司還有「云跡創(chuàng)意設(shè)計(jì)」,、「 3dans 蛋生」、「 紫晶立方科技 」
在3D打印平臺方面,, 36氪曾介紹過「云工廠」,,“云工廠”的主要業(yè)務(wù)線包括3D打印、手板加工和機(jī)械加工,,開發(fā)設(shè)計(jì)了專用于中小批量產(chǎn)品加工的標(biāo)準(zhǔn)化流程,,將傳統(tǒng)制造和互聯(lián)網(wǎng)連接,可以實(shí)現(xiàn)線上下單,、自動報(bào)價(jià),、實(shí)時(shí)跟蹤生產(chǎn)進(jìn)度和快速交付產(chǎn)品的制造。
新三板上市企業(yè)「先臨三維」也有3D打印服務(wù)的子公司「云打印」,,云打印打造了“3D 打印+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)(IOT)+人工智能(AI)”的技術(shù)平臺,,打造 C2M 和線上線下相結(jié)合的 3D 打 印分布式服務(wù)模式。公司已在浙江,、江蘇,、南等 全國多個省份的地方政府或園區(qū)合作,建立了十幾家線下 3D 打印服務(wù)中心,。類似的提供 3D 打印云平臺的公司,,還有「易速普瑞」、「南京 1001 號」,、「創(chuàng)想智造 3D 打印網(wǎng) 」,、「魔猴網(wǎng)」等。
此外,,還有相關(guān)的垂直媒體服務(wù)于行業(yè)內(nèi)外的3D打印關(guān)注者,。比如「南極熊3D打印網(wǎng)」,該平臺報(bào)道全球最新的3D打印資訊,,定期輸出3D打印的研究報(bào)告,,舉辦行業(yè)內(nèi)交流會議,也為3D打印相關(guān)企業(yè)提供咨詢服務(wù),。與它類似,,還有「3D打印世界」、「3D科學(xué)谷」、「3D打印技術(shù)參考」等,。
四,、3D打印的應(yīng)用
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3D打印的應(yīng)用非常廣泛,現(xiàn)今最熱門的當(dāng)屬醫(yī)療3D打印,。
醫(yī)療3D打印有著數(shù)十億美元的想象空間,。從微小的細(xì)胞組織,到大體積的骨骼,,都是3D打印未來的“戰(zhàn)場”,。
醫(yī)療3D打印,,首先是用計(jì)算機(jī)建立三維模型,,數(shù)據(jù)傳輸至打印機(jī),由打印機(jī)逐層打印截面,,最后各截面粘合起來完成塑型,。
我們可以從落地的難易程度,把醫(yī)療3D打印劃分為兩部分:
骨科植入物,、口腔修復(fù),、定制化假肢、手術(shù)導(dǎo)板,、內(nèi)植入物,,此類非生物3D打印技術(shù),技術(shù)更為成熟,,更加貼近臨床,,應(yīng)用場景明確,是玩家們主要聚集的細(xì)分賽道,;
細(xì)胞組織甚至器官組織的3D打印,,還有漫長的技術(shù)研發(fā)之路,是醫(yī)療3D打印的進(jìn)階階段,,水面上的國內(nèi)玩家僅有五家,。
(1)最引人注目的板塊莫過于骨科植入物
公開數(shù)據(jù)顯示,骨科植入物占整個植入物市場規(guī)模的93%之多,,預(yù)計(jì)2022年骨科植入物的市場規(guī)模高達(dá)290億元,。目前國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)有一些產(chǎn)品獲批上市,也有與醫(yī)院合作手術(shù)的成功案例,。
國內(nèi)主要集中在金屬和高分子材料上,,國際上,多數(shù)國外廠商采用的是羥基磷灰石和聚乳酸復(fù)合材料,,還有一些骨科輔助器械則采用的是石膏或樹脂材料,。
舉幾個例子,「愛康醫(yī)療」的3D ACT鈦合金骨小梁髖臼杯在2015年獲得了上市許可,;「艾科賽龍」也聚焦3D打印骨科耗材,,它的特點(diǎn)是具備介入式手術(shù)的導(dǎo)航板方案,,幫助掃除手術(shù)盲區(qū);「 歐比雅」與廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院合作,,幫助一名有十年病史的踝關(guān)節(jié)慢性骨髓炎患者置換病灶骨骼,。
通常我們有一些維度去評價(jià)骨科植入物的技術(shù)水平:材質(zhì)的抗磨損性能和生物相容性、孔隙率,、摩擦系數(shù),、旋轉(zhuǎn)活動度(分散應(yīng)力)、鉸鏈機(jī)制(防脫易植入),、承重方式(損耗程度),、補(bǔ)塊墊塊的豐富性(骨缺損處理方案的豐富性)、手術(shù)及翻修策略等等,。
(2)風(fēng)口上的隱形牙套,,正是3D打印的成果
3D打印的另一個細(xì)分賽道是數(shù)字化口腔修復(fù),現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)可以制作種植牙,、義齒,、正畸產(chǎn)品等等,還可以達(dá)成相關(guān)關(guān)節(jié)紊亂病的治療修復(fù),。
隱形正畸正處于投資風(fēng)口,,正畸量在近幾年來有著爆發(fā)式的增長,診所的毛利率通常在50%-75%,。而隱形正畸所用的隱形牙套,,正是3D打印的成果。
3D打印可以帶給用戶個性化的精準(zhǔn)矯形,,掃描儀掌握數(shù)字化地口腔狀況,,建立個性化的口內(nèi)3D數(shù)字模型,從而生產(chǎn)出“量身定制”的隱形牙套,。根據(jù)平安證券口腔報(bào)告測算,,2017年中國國正畸病例大約206萬例,每例按12000元計(jì)算,,則中國正畸市場規(guī)模在 250億左右,。
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2019-11-5 15:29 上傳
對于義齒廠而言,3D打印機(jī)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)人工替代,,還能夠提高生產(chǎn)效率和品質(zhì),。全國有4000多家義齒廠,隨著產(chǎn)業(yè)的升級,、進(jìn)口替代的加速,,未來將有更多的3D打印機(jī)進(jìn)入義齒廠,未來五年市場規(guī)模有望超10億。
以往困擾口腔醫(yī)生的是,,初期設(shè)計(jì)的輪廓外形總是很難與最終得到的修復(fù)體一致,,而3D打印就很好地解決了這個問題。3D打印的目標(biāo)修復(fù)體導(dǎo)板,,可以將修復(fù)藍(lán)圖可視化地呈現(xiàn)出來,,根據(jù)導(dǎo)板打印而成的修復(fù)體,可以做到高精準(zhǔn)度,,讓“理想”和“現(xiàn)實(shí)”達(dá)成一致,。
還有一些公司擅長三維數(shù)據(jù)采集,為醫(yī)院提供手術(shù)前規(guī)劃方案,,用可視化的圖像模擬手術(shù),,幫助醫(yī)生更好地操作演練。這個賽道上,,「浙江德爾達(dá)」的做法是,,通過對病患部位的三維重建,設(shè)計(jì)手術(shù)導(dǎo)板,,手術(shù)導(dǎo)板就像是一個“手術(shù)用的地圖”,讓醫(yī)生可以通過實(shí)體模型來規(guī)劃手術(shù),;「即刻叁醫(yī)療」將3D技術(shù)應(yīng)用在了血管外科,、肝膽外、腫瘤,、頜面外科,。
數(shù)字化口腔賽道的公司相對較多,包括此前文章提及的「迅實(shí)科技」,、「瑞通生物」,、「UNIZ」、「 黑格智能」,、「精唯信誠」,、「長朗智能」等。
(3)世界首顆3D打印心臟誕生
"醫(yī)療3D打印的進(jìn)階階段",,就是細(xì)胞組織甚至器官組織的3D打印,。
今年4月15日,以色列特拉維夫大學(xué)研究人員宣布成功3D打印出世界首顆“完整”心臟的新聞轟動全球,。一夜之間,,“3D打印器官”仿佛觸手可及,器官移植供體緊缺似乎不再是問題,。
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然而冷靜下來,,我們會發(fā)現(xiàn):這個“心臟”很小,并非人類尺寸;血管系統(tǒng)并不完整,,毛細(xì)血管未被打印出來,;此“心臟”尚不具備泵血功能。
盡管距真正可移植的心臟還有一段距離,,但是這顆心臟的誕生,,仍然引起了巨大的轟動。為什么呢,?答案是,,它與組織工程構(gòu)建技術(shù)有關(guān)。
經(jīng)典組織工程構(gòu)建首先需要兩類材料——種子細(xì)胞和支架材料,。支架材料顧名思義,,起到的即“支撐”作用。它為種子細(xì)胞提供生長和發(fā)揮生物學(xué)功能的場所,,需要具有模仿天然組織的構(gòu)建性能,。種子細(xì)胞則是在支架材料上聯(lián)結(jié)、生長成所需組織,、器官的單位,。
怎樣的支架材料無毒、無免疫原性,,具有良好的生物相容性,、合適的生物降解性,同時(shí)適合細(xì)胞生長,?怎樣獲得多功能干細(xì)胞,,并使其定向分化成所需的種子細(xì)胞?如何維持所獲組織,、器官的細(xì)胞活性,?怎樣令打印出的組織/器件功能化?這些都是擺在科學(xué)家和企業(yè)面前的問題,。
特拉維夫大學(xué)研究人員即是解決了部分這些問題后,,打印出了具有細(xì)胞、血管,、心室和心房的“完整”心臟,。這同時(shí)意味著,結(jié)構(gòu)更簡單的耳朵,、氣管,、血管等組織器官可以完全重現(xiàn)。無排異的組織移植或許能先一步到來,。
目前,,36氪收集的公開資料顯示,,全球生物3D打印的市場規(guī)模在30億元左右,全球領(lǐng)先的生物3D打印公司包括美國的「Organovo」,、日本的「Cyfuse Biomedical」,、加拿大的「Aspect Biosystems」等。而國內(nèi)從事器官,、血管等組織工程3D打印的企業(yè),,僅有數(shù)家,分別為:「上普生物」,、「邁普醫(yī)學(xué)」,、「捷諾飛生物科技」、「尤尼科技」,、「藍(lán)光英諾」等,。
FDM和光固化是目前較為主流的打印技術(shù),上述”心臟“即是FDM技術(shù)下打印出來的,。光固化技術(shù)的優(yōu)勢在于成型容易,,但是容易產(chǎn)生毒性問題。
細(xì)胞打印產(chǎn)業(yè)化的難點(diǎn),,除了技術(shù),,還有倫理道德乃至風(fēng)險(xiǎn)控制。社會對此類產(chǎn)品的接受程度,、生產(chǎn)過程中可能帶來的病毒等風(fēng)險(xiǎn),,也在一定程度上制約了行業(yè)的發(fā)展。
據(jù)悉,,現(xiàn)在企業(yè)提供的業(yè)務(wù)多為:生物3D打印機(jī)的定制、售賣,;生物墨水等其他耗材的定制,、售賣;生物仿真模型的打印服務(wù)等,。目前行業(yè)內(nèi)可降解組織工程支架的打印相對成熟,,細(xì)胞、組織,、器官的3D打印處于科研應(yīng)用階段的居多,。
短期上看,生物(細(xì)胞)3D打印比較現(xiàn)實(shí)的落地場景在于,,打印具有單一功能的類組織來進(jìn)行體外藥檢,、病毒理測試,乃至化妝品,、保健品的效果測試,。往遠(yuǎn)了看,,即最終應(yīng)是實(shí)現(xiàn)器官移植,造福人類,。
隨著技術(shù)的日益成熟,,3D打印產(chǎn)品的生產(chǎn)制作或許將不再是最大難題。行業(yè)玩家們共同面臨的問題,,其實(shí)是政策審批的問題,。
由于醫(yī)療3D打印產(chǎn)品可能會直接用于人體,且產(chǎn)品都是根據(jù)患者情況個性化定制的,,每位患者的情況都會有所不同,,所以對它的審批是非常嚴(yán)格謹(jǐn)慎的,相關(guān)政策滯后于技術(shù),。
3D打印產(chǎn)品以往沒有適用的取證規(guī)范,,定制化的產(chǎn)品導(dǎo)致取證成本很大,用在每一個身體部位都需要申請一張醫(yī)療器械證,,取證成本極高,。
最新的動態(tài)是,今年7月國家出臺了一項(xiàng)新政策,,預(yù)計(jì)能為醫(yī)療3D打印帶來強(qiáng)心劑,。
這項(xiàng)新政是《定制式醫(yī)療器械監(jiān)督管理規(guī)定(試行)》,規(guī)定了定制式醫(yī)療器械的備案管理,、設(shè)計(jì)加工,、使用管理、監(jiān)督管理的規(guī)范,,從明年1月1日起施行,。
縱觀整個3D打印市場,其應(yīng)用范圍非常廣泛,,從醫(yī)用至工業(yè)至消費(fèi),,都可以看到3D打印的身影。
醫(yī)用領(lǐng)域包括醫(yī)用手術(shù)導(dǎo)板,、醫(yī)療植入物,、齒科模型及相關(guān)矯正設(shè)備、金屬牙冠等物件的制造,;
工業(yè)方面,,有工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)、復(fù)雜小型金屬精密零件,、航空航天復(fù)雜金屬構(gòu)件,、飛機(jī)大型復(fù)雜金屬構(gòu)件、航空航天領(lǐng)域用工程塑料零部件,、汽車,、家電等領(lǐng)域零部件制造,、鑄造用蠟?zāi)V谱饕约敖ㄖㄔ欤?
在消費(fèi)領(lǐng)域則包括,手辦制作,、珠寶設(shè)計(jì)與制作,、創(chuàng)意產(chǎn)品制作與生產(chǎn)、以及食品制作等,。
這篇文章,,36氪只盤點(diǎn)了最熱門的醫(yī)療3D打印。接下來,,36氪還將聚焦3D打印在其他行業(yè)的應(yīng)用,,進(jìn)行分析和盤點(diǎn)。
制圖:chuyi
其他圖片來源:uniz
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