當(dāng)下3D打印復(fù)合材料正在迅速接近商業(yè)臨界點(diǎn)。在接下來的十年中，隨著設(shè)備安裝和應(yīng)用場景的不斷擴(kuò)大，3D打印復(fù)合材料的研發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)也將逐漸成熟。但是，快速發(fā)展的同時(shí)也伴隨著挑戰(zhàn)，綜合來看，3D打印復(fù)合材料領(lǐng)域的生產(chǎn)、供應(yīng)鏈和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建立亟待整合。
基于此，IDTechEx在最新市場報(bào)告“3D打印復(fù)合材料2021-2031：技術(shù)和市場分析”中提供了復(fù)合材料3D打印市場的全面視圖，并預(yù)測到 2031 年，3D打印復(fù)合材料市場規(guī)模將達(dá)20億美元。
技術(shù)與材料分析
在報(bào)告中，IDTechEx重點(diǎn)關(guān)注了纖維增強(qiáng)聚合物 (FRP)材料，其大部分市場由玻璃纖維和碳纖維增強(qiáng)熱塑性塑料主導(dǎo)。這不是一項(xiàng)全新的技術(shù)，而是建立在整個(gè)3D打印行業(yè)的發(fā)展之上，并且需要時(shí)間發(fā)展并達(dá)到商業(yè)成熟點(diǎn)。當(dāng)前市場上有多種3D打印復(fù)合材料路線，研究熱點(diǎn)主要圍繞材料本身的特性（連續(xù)纖維與短切纖維、熱塑性與熱固性樹脂）以及適應(yīng)工業(yè)應(yīng)用、專業(yè)消費(fèi)者或業(yè)余愛好者的桌面打印機(jī)需求而展開。
上述研究的核心圍繞材料本身特性展開，材料特性對(duì)于桌面打印機(jī)的零件屬性和打印技術(shù)起到了決定性作用，也是商業(yè)模式的關(guān)鍵。對(duì)于大多數(shù)人來說，連續(xù)纖維熱塑性復(fù)合材料更有應(yīng)用價(jià)值，但短切纖維復(fù)合材料和熱固性樹脂也存在其特有的應(yīng)用機(jī)會(huì)。目前，新興硬件制造商和主要化工企業(yè)之間正在建立眾多戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，而且后者也在積極關(guān)注行業(yè)并購機(jī)會(huì)，例如巴斯夫在2020年就通過收購Owens Corning生產(chǎn)線來擴(kuò)大其3D打印材料組合。另外，也有公司通過推出長絲或其他復(fù)合材料直接進(jìn)入這一領(lǐng)域，典型的例子是Braskem憑借再生碳纖維增強(qiáng)PP進(jìn)入這一領(lǐng)域。
行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
目前國外在3D打印復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展比較迅速，而且相關(guān)領(lǐng)域企業(yè)也比較多，傳統(tǒng)的碳纖維制造商如美國Hexcel也加入到3D打印技術(shù)領(lǐng)域。
相比之下，國內(nèi)當(dāng)前仍然以技術(shù)研究為主，相關(guān)領(lǐng)域的企業(yè)比較少，畢竟該技術(shù)也是近年來新興領(lǐng)域，但由于3D打印復(fù)合材料與傳統(tǒng)復(fù)合材料工藝相比具有低成本優(yōu)勢，估計(jì)不遠(yuǎn)將來國內(nèi)在該領(lǐng)域?qū)⒊矢咚侔l(fā)展態(tài)勢。
市場前景
IDTechEx預(yù)測，3D打印復(fù)合材料市場規(guī)模將從2021年的較小規(guī)模發(fā)展到2031年的20億美元市場規(guī)模。盡管疫情對(duì)于全球市場造成了很大影響，但3D打印機(jī)的使用恢復(fù)得相當(dāng)快，而且會(huì)朝著加速3D打印分布式供應(yīng)鏈的方向發(fā)展。
復(fù)合材料3D打印機(jī)的安裝量雖然目前比聚合物打印機(jī)少得多，但未來的增長趨勢卻十分明顯。現(xiàn)有的聚合物打印機(jī)通常可以使用部分復(fù)合材料，但加載百分比非常低，并且存在一些限制。報(bào)告重點(diǎn)關(guān)注FRP材料打印機(jī)，并表示不斷增長的裝機(jī)規(guī)模將會(huì)推動(dòng)3D打印復(fù)合材料的發(fā)展。
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