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3D打印機正在消費市場中悄然開花

Simon觀察 ? 來源:電子發燒友網 ? 作者:黃山明 ? 2023-08-29 00:14 ? 次閱讀
電子發燒友網報道(文/黃山明)3D打印又被稱為增材制造,是一種快速成型技術。該技術通常以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來塑造物體。這種技術的優點在于可以制造復雜物體,同時節省材料與成本,更能滿足定制化需求等。

不過即便在當今,市場中大部分3D打印機對于普通用戶而言,使用門檻仍然較高。有人表示即使是在2022年,3D打印機也只有愛好者,沒有消費者。但這一情況,似乎在今年已經悄然發生著改變。

3D打印機的發展歷程

1860年,法國藝術家Francois Willeme發現了一種可以相對快速、廉價地制作人像雕塑的方法。這時照相機才剛誕生不久,但Willeme想到了利用照相機來更好的制造雕塑。

在Willeme工作室的圓形大廳中,四周分布隱藏著24臺照相機,人們在圓盤舞臺上擺出姿勢時,只需要數十秒,這些照相機就能夠記錄下一系列的影像,這些影像形成的一組360度的人像輪廓,便是Willeme使人物在三維空間中重現的模板。

為此,Willeme還為這項技術注冊了一個專利,并命名為“多照相機實體雕塑”。或許Willeme自己也沒想到,這項技術為后世的3D打印技術奠定了基礎。

時間來到1981年,快速成型技術正在市場悄然發展,Kodama博士依據該項技術進行了世界首次3D打印的嘗試,他也是第一個描述逐層打印制造方法的人,并親手創建了SLA(光固化)3D打印技術,也就是光敏樹脂通過紫外光聚合的技術。

有趣的是,Kodama并沒有在截止日期之前提交專利要求,這也讓SLA技術并沒成功注冊上專利。幾年后,法國工程師團隊Alain LeMéhauté,Olivier de Witte和Jean-ClaudeAndré對這項技術非常感興趣,但考慮到缺乏商業前景,最終只能放棄。

1986年,Charles Hull在一次偶然的機會下看到了多照相機實體雕塑的專利文獻,同時正巧也對SLA技術有一定研究,于是在這一年提交了SLA的第一項專利,并成立了一家3D Systems公司。到1988年,這家公司便發布了他們的第一個商業產品SLA-1。

在這個階段,3D打印技術的發展主要集中在學術研究和實驗階段,技術的成熟度有限。此外,由于材料和硬件的限制,早期的3D打印產品通常質量較低,且難以制造復雜的形狀。

進入21世紀,隨著計算機技術和軟件的發展,3D打印技術逐漸從實驗室走向商業化。2005年,美國馬里蘭大學開發出了第一臺使用擠出熔融塑料的3D打印機。此后,3D打印技術開始得到更廣泛的應用,涵蓋了制造、醫療、建筑等多個領域。

這段時期,3D打印技術逐漸成熟,出現了一些高性能的3D打印機和材料。同時,開源軟件和云平臺的興起為3D打印技術的普及提供了便利條件。

近年來,隨著3D打印技術的不斷創新和突破,其應用領域不斷擴大。在制造業方面,3D打印技術被用于制造原型、零件和工具等;在醫療領域,它被用于制造生物組織和器官模型;在建筑領域,它被用于制造建筑構件和裝飾品等。此外,3D打印技術還開始應用于食品、藝術和時尚等領域。近年來,3D打印更是開始被應用在消費市場。

悄然發展的消費級3D打印市場

近幾年來,3D打印市場規模發展迅速,據CCID數據顯示,2019年,中國3D打印產業規模為157.5億元,同比增加31.1%。經初步統計,2020年中國3D打印規模突破200億元,約為208億元。

麥肯錫公司預測,2025年,3D打印將對全球經濟的價值貢獻達到2000-6000億美元。2014年,美國Stratasys完成了對MakerBot公司的收購,產品線也從工業級拓展到普通消費者的入門產品,到了2015年以后,佳能、理光、東芝、歐特克、微軟、蘋果、小米等,都開始涉足3D打印市場。

但消費級3D打印機畢竟無法如噴墨打印機那般容易使用,目前還存在一些問題與門檻。首先是3D圖紙需要專業軟件繪制,上手對用戶電腦和軟件使用能力有較高的要求,想要使用還需要一定的學習時間。

其次,目前普通消費者對于3D打印設備的好壞很難準確判斷,同時3D打印機的需求也沒有被深入挖掘,也就是說,盡管市場中已經有部分消費級3D打印機出現,但消費者并不知道可以將這個產品用來干什么。

不過在疫情防控期間,消費級3D打印機卻開始逐漸火爆了起來,大量用戶采購設備自行打印面罩、口罩等個人防疫用品,有數據顯示,2020年全球消費級3D打印機出貨量達到了300-500萬臺,同比增長將近50%。

此外,在教育上,越來越多的青少年課外教育開始更加重視創客教育,而3D打印這門課程也開始逐漸受到教育機構的青睞。3D打印課程的增多,也讓市場中的消費級3D打印機有了用武之地,并且還為未來的消費市場培養了一批潛在的客戶。

據中國海關總署數據顯示,2023年1-5月出口3D打印機達126萬臺,同比上漲66%,總價值達2.96億美元,同比上漲47%。有機構分析,全球3D打印產業領域布局中,消費電子產品占比達到20%。

國內的消費級3D打印也在快速崛起,包括在今年美國CES展上,3D打印企業中,有四分之三來自中國,如安克創新、魔芯科技等,都在近兩年推出了消費級3D產品。

隨著3D視覺、仿真等技術的發展,消費級3D打印開始越來越智能化,也有望實現不用再調試參數,一鍵3D打印。這些功能一旦實現,將打開巨大的市場空間。

小結

3D打印從19世紀發展以來,逐漸從工業領域走入到了消費領域,其定制化、可打造復雜器件的優點在某些時候幾乎無可替代。但在當前,消費級3D打印仍然遇到一些問題,就如同20年前的噴墨打印機一樣,一不小心就可能得到一張浸滿墨水的紙,或者更換墨盒弄得一手墨水,想要實現真正的易用,還有一段路程,但至少,那朵埋藏在消費市場中的3D打印之花,已經快要開放。

3D打印機正在消費市場中悄然開花

電子發燒友網報道(文/黃山明)3D打印又被稱為增材制造,是一種快速成型技術。該技術通常以數字模型文件為基礎,運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來塑造物體。這種技術的優點在于可以制造復雜物體,同時節省材料與成本,更能滿足定制化需求等。

不過即便在當今,市場中大部分3D打印機對于普通用戶而言,使用門檻仍然較高。有人表示即使是在2022年,3D打印機也只有愛好者,沒有消費者。但這一情況,似乎在今年已經悄然發生著改變。

3D打印機的發展歷程

1860年,法國藝術家Francois Willeme發現了一種可以相對快速、廉價地制作人像雕塑的方法。這時照相機才剛誕生不久,但Willeme想到了利用照相機來更好的制造雕塑。

在Willeme工作室的圓形大廳中,四周分布隱藏著24臺照相機,人們在圓盤舞臺上擺出姿勢時,只需要數十秒,這些照相機就能夠記錄下一系列的影像,這些影像形成的一組360度的人像輪廓,便是Willeme使人物在三維空間中重現的模板。

為此,Willeme還為這項技術注冊了一個專利,并命名為“多照相機實體雕塑”。或許Willeme自己也沒想到,這項技術為后世的3D打印技術奠定了基礎。

時間來到1981年,快速成型技術正在市場悄然發展,Kodama博士依據該項技術進行了世界首次3D打印的嘗試,他也是第一個描述逐層打印制造方法的人,并親手創建了SLA(光固化)3D打印技術,也就是光敏樹脂通過紫外光聚合的技術。

有趣的是,Kodama并沒有在截止日期之前提交專利要求,這也讓SLA技術并沒成功注冊上專利。幾年后,法國工程師團隊Alain LeMéhauté,Olivier de Witte和Jean-ClaudeAndré對這項技術非常感興趣,但考慮到缺乏商業前景,最終只能放棄。

1986年,Charles Hull在一次偶然的機會下看到了多照相機實體雕塑的專利文獻,同時正巧也對SLA技術有一定研究,于是在這一年提交了SLA的第一項專利,并成立了一家3D Systems公司。到1988年,這家公司便發布了他們的第一個商業產品SLA-1。

在這個階段,3D打印技術的發展主要集中在學術研究和實驗階段,技術的成熟度有限。此外,由于材料和硬件的限制,早期的3D打印產品通常質量較低,且難以制造復雜的形狀。

進入21世紀,隨著計算機技術和軟件的發展,3D打印技術逐漸從實驗室走向商業化。2005年,美國馬里蘭大學開發出了第一臺使用擠出熔融塑料的3D打印機。此后,3D打印技術開始得到更廣泛的應用,涵蓋了制造、醫療、建筑等多個領域。

這段時期,3D打印技術逐漸成熟,出現了一些高性能的3D打印機和材料。同時,開源軟件和云平臺的興起為3D打印技術的普及提供了便利條件。

近年來,隨著3D打印技術的不斷創新和突破,其應用領域不斷擴大。在制造業方面,3D打印技術被用于制造原型、零件和工具等;在醫療領域,它被用于制造生物組織和器官模型;在建筑領域,它被用于制造建筑構件和裝飾品等。此外,3D打印技術還開始應用于食品、藝術和時尚等領域。近年來,3D打印更是開始被應用在消費市場。

悄然發展的消費級3D打印市場

近幾年來,3D打印市場規模發展迅速,據CCID數據顯示,2019年,中國3D打印產業規模為157.5億元,同比增加31.1%。經初步統計,2020年中國3D打印規模突破200億元,約為208億元。

麥肯錫公司預測,2025年,3D打印將對全球經濟的價值貢獻達到2000-6000億美元。2014年,美國Stratasys完成了對MakerBot公司的收購,產品線也從工業級拓展到普通消費者的入門產品,到了2015年以后,佳能、理光、東芝、歐特克、微軟、蘋果、小米等,都開始涉足3D打印市場。

但消費級3D打印機畢竟無法如噴墨打印機那般容易使用,目前還存在一些問題與門檻。首先是3D圖紙需要專業軟件繪制,上手對用戶電腦和軟件使用能力有較高的要求,想要使用還需要一定的學習時間。

其次,目前普通消費者對于3D打印設備的好壞很難準確判斷,同時3D打印機的需求也沒有被深入挖掘,也就是說,盡管市場中已經有部分消費級3D打印機出現,但消費者并不知道可以將這個產品用來干什么。

不過在疫情防控期間,消費級3D打印機卻開始逐漸火爆了起來,大量用戶采購設備自行打印面罩、口罩等個人防疫用品,有數據顯示,2020年全球消費級3D打印機出貨量達到了300-500萬臺,同比增長將近50%。

此外,在教育上,越來越多的青少年課外教育開始更加重視創客教育,而3D打印這門課程也開始逐漸受到教育機構的青睞。3D打印課程的增多,也讓市場中的消費級3D打印機有了用武之地,并且還為未來的消費市場培養了一批潛在的客戶。

據中國海關總署數據顯示,2023年1-5月出口3D打印機達126萬臺,同比上漲66%,總價值達2.96億美元,同比上漲47%。有機構分析,全球3D打印產業領域布局中,消費電子產品占比達到20%。

國內的消費級3D打印也在快速崛起,包括在今年美國CES展上,3D打印企業中,有四分之三來自中國,如安克創新、魔芯科技等,都在近兩年推出了消費級3D產品。

隨著3D視覺、仿真等技術的發展,消費級3D打印開始越來越智能化,也有望實現不用再調試參數,一鍵3D打印。這些功能一旦實現,將打開巨大的市場空間。

小結

3D打印從19世紀發展以來,逐漸從工業領域走入到了消費領域,其定制化、可打造復雜器件的優點在某些時候幾乎無可替代。但在當前,消費級3D打印仍然遇到一些問題,就如同20年前的噴墨打印機一樣,一不小心就可能得到一張浸滿墨水的紙,或者更換墨盒弄得一手墨水,想要實現真正的易用,還有一段路程,但至少,那朵埋藏在消費市場中的3D打印之花,已經快要開放。

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