3D打印从手机领域,转向赋能机器人。投资者在关注板块时,应该先关注资本面还是基本面?3D打印产业链中,又有哪些衍生行业值得期待?第一财经广播评论员蒋衍为大家重点解读3D打印行业。
我们重点聊一下3D打印。3D打印之前主要是跟手机相关,但是从现在整个市场情况来看,手机已经是属于明日黄花,基本上引不起太多顶级资金的兴趣。3D打印它想要走得持久,一定要跟工业机器人相关,那么3D打印对工业机器人的影响又是几何呢?
从以前来说,机器人基本上都是用数控机床来进行加工的。3D打印理论上是可以用,但是以前这个实际上用的是很少,因为成本高,成熟度低,材料受限,优势不明显。
就当下来看,3D打印又将如何赋能机器人加工呢?这当中有三个重要的环节,而最重要的是第一点,我把它称为结构件阶层化。比如说像波斯顿动力的阿塔拉斯,它的密度极高的液压单元用的就是3D打印。
所以可以看到一些网站上的波斯顿机器人非常灵活,像人一样能跑、能走、能跳。因为它当中就运用了3D打印技术,那么另外一块就是轻量化设计,实现体积重量轻。那么第三块就是可以缩减研发的周期。
所以3D打印这个板块要走得长远,它一定要跟机器人挂钩,而不是跟手机。这个思路一定要清楚,如何看这个板块,不是看这个板块的资本面,那就变成所谓的理论派。
结构件集成化是未来3D打印最重要的一个方向,而这种公司跟工业机器人相关的大部分都是集中在军工领域,因为真正的3D打印在A股当中具备核心技术的企业,它都是军工新材料公司。
因为最早3D打印它的应用是在军工领域,比如说发动机当中某一个非常重要的核心零部件,而不是说在于现在所看到的牙齿模型模具,那个是后面才出来的。
基本面而言,3D打印它有别于传统剪裁制造,它是一种快速成型的技术,通过对模型数字化立体扫描、分层处理,借助于类似打印机的数字化制造设备,利用材料不断叠加形成所需要的实体模型。
3D打印技术其实几年前就有了,现在来看,应该说是比较成熟,主要是广泛应用于航空航天、医疗器械建筑汽车能源、珠宝设计等相应领域。
美国《时代》周刊曾经将3D打印技术列为美国十大增长最快的技术,而英国的《经济学人》杂志则认为3D打印技术将与其他数字化生产模式一起推动实现第三次工业革命,改变未来生产与生活模式,改变制造商品的方式,并且改变世界的经济格局,进而改变我们人类的生活。
3D打印整个产业在今年又进入了一个全新的时代,那么投资者对这个行业也要引起高度的关注。3D打印也可以把它叫作增材制造。
那么增材制造它其实与传统制造技术相比,3D打印它不需要事先制造模具的,不必在制造过程当中浪费大量的材料,也不必通过复杂的锻造工艺就可以得到最终的产品,具有去模具、废剪裁、降库存的巨大特点,在生产上可以优化整个结构,节约材料和节省能源,极大地提升了制造的效率。
这个技术适用于新产品的开发,快速单件以及小批量零件制造,包括一些复杂形状零件的制造以及模具的设计和制造,同时也适用于非常难加工的一些材料的制造。
所以3D打印它有一个显著的优点,这个显著优点区别于传统加工技术理念。传统的加工技术理念叫作制造引导设计,先制造再设计。而3D打印正好是反过来的,它是设计引导制造,完全可以实现创意驱动,制造出符合特定消费者需求的产品。
当然,说到3D整个产业,我们认为3D打印整个产业最关键就是材料,材料是3D打印发展最重要的制约因素。
2019年3D打印下游应用统计显示,汽车工业占比最大,占据16.4%,其次是消费电子和航空航天,分别为15.4%和14.7%,位居第二和第三。那么根据下游制造领域件的整个特性,金属复合材料需求空间非常庞大,也有望成为3D打印材料的引爆点。
一般3D打印所需要的原材料都是专门针对3D打印设计和工艺而研发的,与普通金属材料、塑料、石膏、树脂等有非常大的区别。它的形态一般有粉末状,还包括像丝状、液体状。
那么可以从材料属性的角度出发,对增材制造技术进行归类,比如说像立体光固化采用液体光敏树脂材料,又比如说分成实体制造法,它是需要指塑料、薄膜等等这些片状的材料,所以各种情况是不一样的。但是在这里我想给大家归纳几个3D打印最重要的材料。
第一个材料就是金属材料,大家都知道重工业产品它往往是通过依赖耐高温、耐腐蚀的金属材料的,那么3D打印为了满足重工业产品的需求,最早研发投资最多的就是在金属粉末。
金属粉末一般要求纯净度非常高,包括它的球形度要好,还有氧含量要低。目前应用于3D打印的金属粉末材料主要就是钛合金,还包括不锈钢和铝合金等这些材料。此外还有用于打印首饰用的金银等贵金属覆膜材料。
第二个就是工程材料,指的就是用作工业零件或外壳材料的工业用的塑料。是强度、耐冲击性,包括耐热性、硬度及抗老化比较优秀的塑料,叫作工程塑料。是当前应用比较广泛的一种3D打印的材料,也是整个3D打印非常重要的材料。
而且现在工程材料当中有一种材质叫PC-ISO,是通过医学卫生认证的白色塑料材料,是具有很高的强度的,现在被广泛应用于药品,包括医疗器械等行业。
第三个材料叫作光敏树脂材料,光敏树脂一般是液体,在一定波长的紫外线照射下,能够立刻引起聚合反应,完成相应固化。所以往往是制作高强度、耐高温、防水这块应用的比较多,特别是在汽车电子消费领域当中有相应用武之地。第四个材料,陶瓷材料。
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