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      未來10年,ABS、PLA和尼龍將在3D打印的材料市場中占據最大市場份額,預計到2019年, 這些材料的市場需求量將達到1.3萬噸。

      ABS, PLA and Nylon will account for the largest market share in the plastics for 3D Printing markets. It is estimated that the demand for these materials will reach 13000 tons by 2019.


      ABS 3D打印快速成型。
      ABS 3D打印快速成型。

      3D打印中,打印材料的質量對制品的外觀品質起到主導性作用。3D打印無疑將會成為未來10年汽車、醫療、建筑等行業廣泛推廣的技術應用,塑料作為重要的3D打印原材料,又將在未來10年中迎來哪些機遇與挑戰?

       

      全球知名咨詢公司SmarTech公司近期頒布了《未來10年,塑料在3D打印市場的應用預測》,評估了較新的塑料材料種類,包括聚碳酸酯、聚苯乙烯、TPU、PET、PBA、聚乙烯醇、聚甲醛和可替代生物塑料、透明材料、柔性材料,以及納米增強塑料等。該報告指出塑料將成為3D打印公司的競爭優勢。

       

      很多OEM公司正在尋找能在未來幾年帶來豐厚收入的塑料材料,甚至有3D打印公司開始收購材料研發公司。與此同時,主要的材料公司也開始將3D打印作為一個盈利的利基市場,搶占商機。

       

      ABSPLA—綠色應用勢在必行

       

      30年以來,大部分公司主要采用ABS作為產品原型的制作,這就鞏固了ABS作為第一3D打印媒介材料的地位?捎糜3D打印的ABS材料種類繁多,是其他塑料材料無可比擬的。市場可提供不同類型的高質量ABS產品,它們的顏色、透明度、防火和耐化學腐蝕性甚至能與其他傳統加工的材料相媲美。但是由于缺乏規范化的單絲纖維,ABS單絲纖維的市場也比較分散,使得材料供應商無法追求更大的產能。在過去的幾年里,業內人士已開始將1.75毫米的單絲纖維直徑作為標準加工直徑。

       

      ABS盡管能帶來眾多好處,它也將面臨種種挑戰。在過去10年中,由于ABS材料物理特性的局限,它為個人3D打印也帶來了一些限制。雖然ABS3D打印材料市場最常見的材料,但它不會帶來像尼龍或樹脂那樣能帶來龐大的市場收入。

       

      PLA正作為一種代替ABS的綠色產品,逐漸應用在3D打印中。隨著塑料對傳統制造工藝的綠色訴求不斷增加, PLA也逐漸成為生產應用中使用量最多的材料。PLA部分材質構成是來自從玉米淀粉、黃豆、木薯根、甘蔗、馬鈴薯、小麥和許多其他植物中提取的可再生乳糖。

       

      部分PLA的混合物,比如像PLA 4043D已經改造成為更加環保的材質,F在許多材料供應商為3D打印提供PLA單絲纖維,有些甚至是獨家供應。

       

      尼龍—新材料和新供應商,潛力無限

       

      雖然3D打印材料市場的最常見的部分是ABSPLA,實際上是尼龍才是應用規模最大的材料,預計到2019年,尼龍將占據3D打印材料市場30%的市場份額。

      尼龍粉末燒結成型。 

      尼龍材料正在往功能原型和終端制造應用的方向進行改進。尼龍可用于高溫擠出工藝,但在激光燒結工藝中也能呈現熔融特性。在全球范圍內,尼龍6主要應用于傳統加工工藝,包括注塑成型。尼龍12則常用于激光燒結增材制作工藝。

       

      由于人們能夠更好地控制3D打印的尼龍部件的內部結構,實現纖維序列的變化,從而提高部件的同性性能,能夠在壓力條件下,向物體輸出變形編程。因此,尼龍在3D打印的材料市場中將繼續保持其優勢。

       

      盡管如此,增材制造的尼龍粉供應商數量仍然有限。目前只有極少數廠家為3D打印生產的尼龍粉末。主要的供應商是:贏創、阿科瑪、Arzuano、ExcelTec和羅地亞。也有一些中國企業生產激光燒結工藝的尼龍粉末。

       

      光敏樹脂—始于原型制作,后勁十足

       

      30年來,樹脂被選擇性地固化,以形成物體結構。自從這項技術在30年前首次亮相以來, 3D打印樹脂已為原型工程師帶來一個小型但利潤豐厚的用戶群。未來十年,樹脂仍有巨大商機,通過SLA設備的大規模安裝使用,更多的功能性樹脂材料和終端應用將出現在牙科行業。

      SLA光敏樹脂成型。 

      未來這十年,預計樹脂的市場需求與3D打印尼龍的需求一樣大。然而,樹脂最大型的應用將主要是原型設計。 SLA設備能產生高度精確的三維原型,可以執行形狀擬合測試。這些原型有墊圈、齒輪和鉸鏈,將對汽車、醫療、重型機械、航空航天工業中的部件制造產生重要的影響。 SL設備也開始在建筑和電子等設計導向型行業產生較大影響。

       

      預計未來5-7年樹脂材質的不斷完善,將讓工程師能生產出更強大的功能原型部件。這些功能原型部件會直接使用在高性能汽車行業及航天航空行業。光敏樹脂也將在口腔醫療行業有特殊應用。

       

      3D打印行業的光敏樹脂供應鏈相當完善的。由于這些樹脂悠久的歷史,大量專業且高效率的化學供應商將更愿意為3D打印樹脂材料制造服務。

       

      總結

       

      三類塑料 ABS、PLA和尼龍將在未來10年繼續占據3D打印材料市場的最大份額。預計到2019年, 這些材料的市場需求量將達到1.3萬噸。

       

      ABSPLA繼續滿足3D打印的業務愛好者的需求,將為個人3D打印市場帶來強大商機。更多的耐用聚合物如TPU、聚碳酸酯和尼龍業將在未來十年贏得更多的市場份額。新材料在3D打印中的應用,能夠幫助專業人士實現產品不同性能,提供重量更輕、性能更好的零部件料,減少次級安裝程序,甚至讓客戶定制的醫療植入體和牙科解決方案成為可能,這將為相關的細分市場帶來更多價值。

       

      但是目前,設備制造商控制著3D打印材料的供應鏈,這減少了大材料公司的競爭機會。不過,一些材料公司與小型設備廠合作,甚至自行研發3D打印設備。一些公司像CRP技術和DSM Somos正通過為汽車和牙科應用研發特殊材料以尋找商機。
      作者:中國塑料機械網 來源:中國塑料機械網信息中心
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