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1、商业航天等产业快速发展,3D打印或迎来机遇报告摘要:3D打印与传统加工各有优势,在多个下游行业逐步渗透。3D打印也叫做增材制造,其运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体。3D打印在中小批量生产成本控制、个性化生产、生产可预测性、材料利用率等方面与传统技术相比都具有明显优势,不过传统加工在可加工材料、加工精度、表面粗糙度、加工效率等环节仍然领先。我国3D打印设备主要以金属SLS、SLM技术和非金属的FDM为主,SLS/SLM技术占比32%,FDM占比15%左右。下游来看,航空航天占16.8%左右,为最大的下游应用,医药/牙科占15.6%,汽车占比14.6%,消费及电子占1
2、1.8%,学术科研11.1%,也为行业的核心下游。激光器与振镜系统为核心部件,国内企业逐步突破。不同3D打印技术核心部件会略有差别,总体而言,热源和控制为核心技术和核心部件,热源包括激光束、电子束、微束等,而从常见的设备端来看,激光器与振镜系统为核心部件。激光束已经成为金属3D打印最主流的热源,相关公司包括IPG、锐科激光、大族激光、创鑫激光、杰普特等。2024年我国激光振镜市场规模约17.9亿元,激光加工领域应用占比84.5%。软件也为3D打印不可或缺的部分,目前CAD软件技术主要厂商为达索系统、西门子、欧特克、PTC和中国中望等。3D打印仍处于高速增长阶段,美中日德为核心市场。2023年我
3、国3D打印市场规模为367亿元,20192023年平均增速约25%。下游来看,航空航天、消费电子、鞋模等行业正在加速使用3D打印技术,我们预计行业未来仍然可以保持较好的增长。从地区上看,美国、中国、日本、德国为3D打印应用较多的国家,美国占全球设备应用的33%左右,为最大市场。商业航天产业或迎来爆发,3D打印应用广阔。2025年,商业航天首次写入政府工作报告,表明政府对产业的重视度有明显提升。3D打印在复杂部件制造、小批量制造的优势非常适合用于商业航天,可减少加工余量、减轻重量。3D打印可用于火箭发动机燃气机发生器、燃烧室部件、立方星部署器、卫星部件等各类部件,典型产品包括喷嘴头、航空电子设备
4、外壳、一体化天线、集成推进系统、发动机、火箭发动机推力室、氧化剂阀体、火箭发动机壳体、火箭发动机涡轮、火箭发动机喷嘴、火箭发动机转子、喷油器、火箭涡轮泵等。相关公司:铂力特、华曙高科、大族激光、锐科激光、杰普特、金橙子、江顺科技、飞沃科技等。风险提示:商业航天发展不及预期;3D打印渗透率提升不及预期;3D打印技术突破不及预期。同步大势相关报告13D打印与传统加工各有优势,在多个下游行业逐步渗透3D打印也叫做增材制造,是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印在中小批量生产成本控制、个性化生产、生产可预测性,和材料利用率等方面与传统
5、技术相比都具有明显优势。3D打印以计算机三维设计模型为蓝本,通过软件分层离散和数控成形系统,将三维实体变为若干个二维平面,利用激光束、热熔喷嘴等方式将粉末、树脂等特殊材料进行逐层堆积黏结,最终叠加成形,制造出实体产品。增材制造将复杂的零部件结构离散为简单的二维平面加工,解决同类型零部件难以加工难题。(divcenter)图1:3D打印在小批量生产场景具备优势(/divcenter)3D打印与传统加工各有优势,为传统加工工艺的重要补充。目前金属3D打印技术在可加工材料、加工精度、表面粗糙度、加工效率等方面与传统的精密加工技术相比,还存在较大的差距,但3D打印技术可以缩短新产品研发及实现周期、加工
6、复杂结构产品、更容易实现一体化&轻量化、材料利用率更高。根据技术路线不同,3D打印技术可以分为7类,7类3D打印技术包括粉末床熔融(PowderBedFusion)、定向能量沉积(DirectedEnergyDeposition)、立体光固化(VATPhotopolymerization)、粘结剂喷射(BinderJetting)、材料挤出(MaterialExtrusion)、材料喷射(MaterialJetting)和薄材叠层(SheetLamination)。根据Wohlers对包括铂力特在内的全球36家主要的金属3D打印企业统计,2018年度,采用粉末床选区熔化技术为18家,采用定向能