資本持續(xù)關(guān)注的3D打印行業(yè)是什么樣的,？這里有一份行業(yè)梳理

來(lái)源：36Kr

作者：汝晴,、夢(mèng)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(zhuān)攻數(shù)字化齒科3D打印機(jī)的「迅實(shí)科技」,，宣布完成過(guò)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(wàn)美元B輪融資,。 8月26日，研發(fā)微納米級(jí)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(guò)去的兩個(gè)月里,，3D打印企業(yè)吸引了不少市場(chǎng)關(guān)注。此前,，36氪也曾經(jīng)對(duì)2018年,、2019年的兩年來(lái)3D打印領(lǐng)域的投融資情況以及目前3D打印整個(gè)產(chǎn)業(yè)狀況進(jìn)行了分析。（詳情請(qǐng)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(guó)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(shuō)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(wàn)千的物品,，實(shí)現(xiàn)制造的個(gè)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(gè)國(guó)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,。





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(lèi),；按照應(yīng)用上的區(qū)別又可以分為工業(yè)級(jí)3D打印,、特種打印等。

在這份行業(yè)圖譜里,，我們將整個(gè)3D打印行業(yè)拆分成金屬3D打印和非金屬3D打印兩大類(lèi),，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(pán)點(diǎn)整個(gè)市場(chǎng)的企業(yè)格局。

一,、金屬3D打印      





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(lái)滿足3D打印產(chǎn)品及3D打印設(shè)備對(duì)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(lái)市場(chǎng)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(huì)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(chǎng)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(chǎng)空間。

在金屬3D打印材料領(lǐng)域,，有公司僅針對(duì)特定領(lǐng)域提供專(zhuān)業(yè)材料,。如「中航邁特」，主營(yíng)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(lái)自美國(guó)、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(lèi)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）,。





來(lái)源：國(guó)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(guò)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(gè)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(guò)程直至整個(gè)零件打印結(jié)束,。（引用自鉑力特招股書(shū)）

該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)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(shuō)明書(shū)顯示其SLM設(shè)備成形機(jī)時(shí)累計(jì)突破50萬(wàn)小時(shí)。在打印材料方面,，鉑力特在開(kāi)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(zhuān)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(tái)自主研發(fā)的系列化金屬選區(qū)熔化設(shè)備,，11臺(tái)超大型號(hào)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(dòng)；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(gè)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(huì)與相應(yīng)的CNC銑削單元混合使用,。

美國(guó)的「Optomec」上世紀(jì)九十年代末開(kāi)始集中于LENS技術(shù)的商業(yè)開(kāi)發(fā)，可以做到以五個(gè)運(yùn)動(dòng)軸移動(dòng)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(guó)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(duì)應(yīng)的解決方案。

電子束選區(qū)熔化（EBSM/EBM）是通過(guò)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(duì)于SLM技術(shù)加工效率更高,，成本也更低,，但技術(shù)難度相對(duì)更高。  

最早將該技術(shù)商業(yè)化的是瑞典的「Arcam AB」公司,，國(guó)內(nèi)則有「智束科技」，該公司核心技術(shù)與團(tuán)隊(duì)均來(lái)源于清華大學(xué),，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)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





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(duì)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(shù)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(huì)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(chǎng)上,，也有許多專(zhuān)門(mén)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(shù)脂系列,。還開(kāi)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(gè),，產(chǎn)品銷(xiāo)往了100多個(gè)國(guó)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(zhuān)門(mén)針對(duì)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(guó),、美國(guó)與荷蘭均設(shè)立分公司,，90%以上的產(chǎn)品銷(xiāo)往美國(guó)、德國(guó),、日本等海外市場(chǎng),。同時(shí)，該公司也可以根據(jù)客戶需求研發(fā)有針對(duì)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(kāi)），它們使用的耗材則是光敏樹(shù)脂。這類(lèi)材料的制造工藝難度以及成本都相對(duì)較高,，高質(zhì)量液態(tài)光敏樹(shù)脂仍然依賴進(jìn)口也需要從國(guó)外進(jìn)口,。

在光敏樹(shù)脂材料研發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域，有「廣州雙力」這類(lèi)既生產(chǎn)_塑料絲和光敏樹(shù)脂的公司,，也有專(zhuān)注光敏樹(shù)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(huì)有3D打印設(shè)備和服務(wù)的公司會(huì)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(kāi)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(kāi)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）。      





（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(guò)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�?duì)于其他幾種工藝,，加工精度低,、時(shí)間較長(zhǎng)。

FDM不用激光,，使用,、維護(hù)簡(jiǎn)單，成本低，可以滿足消費(fèi)級(jí)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(guò)的「創(chuàng)想三維」就是一家桌面級(jí)3D打印機(jī)廠商，主要提供用于家庭場(chǎng)景的FDM桌面級(jí)3D打印機(jī)硬件產(chǎn)品和耗材,，年出貨量50萬(wàn)臺(tái),，全年?duì)I收的 90% 以上來(lái)自于海外市場(chǎng)。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(jí)光固化打印機(jī),，在工業(yè)級(jí)打印同樣也所有涉及。同樣針對(duì)消費(fèi)級(jí)桌面3D打印的公司,，36氪還曾報(bào)道過(guò)「Snapmaker」,。

除了消費(fèi)級(jí)桌面打印機(jī)，更多的公司瞄準(zhǔn)的是FDM工業(yè)級(jí)3D打印市場(chǎng),。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(shù)脂表面勾畫(huà)出物體的第一層形狀,，然后制作平臺(tái)下降一定的距離（0.05-0.025mm之間）,，再讓固化層浸入液態(tài)樹(shù)脂中，如此反復(fù),。使用的樹(shù)脂是光敏樹(shù)脂,，激光束照射后會(huì)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(guó)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(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率超過(guò) 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(chē)、電子以及教育科研等多個(gè)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(lèi)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(shù)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(gè)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(duì)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(lèi)電子產(chǎn)品等的生產(chǎn),。

光固化技術(shù)相較于FDM來(lái)說(shuō),，最主要的優(yōu)勢(shì)就是精度更高，速度更快,。

目前3D打印企業(yè)仍然面對(duì)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(kāi)始越來(lái)越被關(guān)注,，有企業(yè)對(duì)傳統(tǒng)對(duì)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(guó)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(shù)脂固化為硬化的塑料,。此過(guò)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(jiàn)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(chē),、飛機(jī),、牙科、矯形器,、時(shí)尚等等的零件,。在打印過(guò)程中，HARP采用液體聚四氟乙烯在接口上流動(dòng)得以除去熱量,，然后通過(guò)冷卻單元進(jìn)行循環(huán),。

Azul3D稱(chēng)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(shù)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(guó)內(nèi),，也有企業(yè)在速度上下功夫,。如36氪曾經(jīng)報(bào)道過(guò)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(hào)稱(chēng)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(lèi)似于光固化的LEAP™技術(shù),，據(jù)稱(chēng)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,。      





（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(guò)280人，其中研發(fā)人員超過(guò) 40%,，公司共申請(qǐng)專(zhuān)利超過(guò)百項(xiàng),，獲得專(zhuān)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(lèi)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(guò)燒結(jié)連接起來(lái)的,，而是通過(guò)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)





說(shuō)起3D打印服務(wù),，這里我們將其拆分成兩類(lèi)，一類(lèi)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(lèi)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(tái),。

（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(huì)自行研發(fā)或是二次開(kāi)發(fā)相關(guān)的軟件系統(tǒng),。市面上仍有專(zhuān)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(dòng)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(cè)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(cè)功能,，客戶可通過(guò)手機(jī) app 對(duì) 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(lái)的物品只是一個(gè)半成品,，有些表面會(huì)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(guò)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(guó)3D打印后處理初創(chuàng)公司「Additive Manufacturing Technologies（AMT）」宣布完成520萬(wàn)美元的A輪融資。去年,，德國(guó)專(zhuān)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(wàn)美元的A輪投資,。

國(guó)內(nèi)后處理廠商并不多，就在2019年10月,，南極熊曝光了一個(gè)專(zhuān)門(mén)做尼龍/TPU等材料3D打印后處理的國(guó)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(guó)外同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品的20%,。此外,，還有「 蘇州諾曼比爾材料」專(zhuān)注金屬等材料的3D打印后處理。     





  （3）消費(fèi)端3D打印服務(wù)及3D打印平臺(tái)

在消費(fèi)端,，有公司專(zhuān)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(kāi)發(fā)了3D One 系列三維創(chuàng)意設(shè)計(jì)軟件 ，主要面對(duì)教育領(lǐng)域,。另外面對(duì)教育市場(chǎng)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(lè)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(guò)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(tái)方面,， 36氪曾介紹過(guò)「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(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了專(zhuān)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(dòng)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(tái),，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(guó)多個(gè)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(lèi)似的提供 3D 打印云平臺(tái)的公司,，還有「易速普瑞」,、「南京 1001 號(hào)」、「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(tái)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(huì)議,，也為3D打印相關(guān)企業(yè)提供咨詢服務(wù)。與它類(lèi)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     





3D打印的應(yīng)用非常廣泛，現(xiàn)今最熱門(mén)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(lái)的“戰(zhàn)場(chǎng)”,。

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(lái)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(lèi)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(chǎng)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(zhǎng)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(guó)內(nèi)玩家僅有五家。

（1）最引人注目的板塊莫過(guò)于骨科植入物

公開(kāi)數(shù)據(jù)顯示,，骨科植入物占整個(gè)植入物市場(chǎng)規(guī)模的93%之多,，預(yù)計(jì)2022年骨科植入物的市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)290億元。目前國(guó)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(guó)內(nèi)主要集中在金屬和高分子材料上，國(guó)際上,，多數(shù)國(guó)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(shù)脂材料。

舉幾個(gè)例子,，「愛(ài)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(píng)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(dòng)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(gè)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(lái)有著爆發(fā)式的增長(zhǎng),，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(gè)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(gè)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(cè)算,，2017年中國(guó)國(guó)正畸病例大約206萬(wàn)例,，每例按12000元計(jì)算，則中國(guó)正畸市場(chǎng)規(guī)模在 250億左右,。   





對(duì)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(guó)有4000多家義齒廠,，隨著產(chǎn)業(yè)的升級(jí)、進(jìn)口替代的加速,，未來(lái)將有更多的3D打印機(jī)進(jìn)入義齒廠,，未來(lái)五年市場(chǎng)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(gè)問(wèn)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(lái),，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(zhǎng)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(gè)賽道上,，「浙江德?tīng)栠_(dá)」的做法是,，通過(guò)對(duì)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(gè)“手術(shù)用的地圖”,，讓醫(yī)生可以通過(guò)實(shí)體模型來(lái)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(duì)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(chéng)」、「長(zhǎng)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(dòng)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(wèn)題,。      





然而冷靜下來(lái)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)：這個(gè)“心臟”很小,，并非人類(lèi)尺寸,；血管系統(tǒng)并不完整，毛細(xì)血管未被打印出來(lái),；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(dòng),。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(lèi)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(zhǎng)和發(fā)揮生物學(xué)功能的場(chǎng)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(zhǎng)成所需組織、器官的單位,。

怎樣的支架材料無(wú)毒、無(wú)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(zhǎng)？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(wèn)題。

特拉維夫大學(xué)研究人員即是解決了部分這些問(wèn)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(jiǎn)單的耳朵、氣管,、血管等組織器官可以完全重現(xiàn),。無(wú)排異的組織移植或許能先一步到來(lái)。

目前,，36氪收集的公開(kāi)資料顯示,，全球生物3D打印的市場(chǎng)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(guó)的「Organovo」,、日本的「Cyfuse Biomedical」,、加拿大的「Aspect Biosystems」等。而國(guó)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(lái)的,。光固化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于成型容易,，但是容易產(chǎn)生毒性問(wèn)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(huì)對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品的接受程度、生產(chǎn)過(guò)程中可能帶來(lái)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(mài),；生物墨水等其他耗材的定制、售賣(mài),；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(duì)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(chǎng)景在于,，打印具有單一功能的類(lèi)組織來(lái)進(jìn)行體外藥檢、病毒理測(cè)試,，乃至化妝品,、保健品的效果測(cè)試。往遠(yuǎn)了看,，即最終應(yīng)是實(shí)現(xiàn)器官移植,，造福人類(lèi)。

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(wèn)題，其實(shí)是政策審批的問(wèn)題,。

由于醫(yī)療3D打印產(chǎn)品可能會(huì)直接用于人體,，且產(chǎn)品都是根據(jù)患者情況個(gè)性化定制的，每位患者的情況都會(huì)有所不同,，所以對(duì)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(méi)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(gè)身體部位都需要申請(qǐng)一張醫(yī)療器械證，取證成本極高,。

最新的動(dòng)態(tài)是,，今年7月國(guó)家出臺(tái)了一項(xiàng)新政策，預(yù)計(jì)能為醫(yī)療3D打印帶來(lái)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(gè)3D打印市場(chǎng),，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(kāi)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(chē),、家電等領(lǐng)域零部件制造,、鑄造用蠟?zāi)Ｖ谱饕约敖ㄖ�建造�?

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(pán)點(diǎn)了最熱門(mén)的醫(yī)療3D打印。接下來(lái),，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(pán)點(diǎn)。

制圖：chuyi

其他圖片來(lái)源：uniz