鈦合金與3D打印成消費(fèi)電子發(fā)展新方向

• 黃江 2023年9月13日 來源：新浪 440 22
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鈦合金在高強(qiáng)度、輕量化、耐腐蝕等方面具備顯著優(yōu)勢，有助于消費(fèi)電子產(chǎn)品的輕薄化與耐久性。同時(shí)，相比減法制造工藝(CNC工藝)在面臨結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鈦合金件時(shí)加工難度大、良品率低的問題，3D打印對復(fù)雜結(jié)構(gòu)低成本敏感性的優(yōu)勢也愈發(fā)凸顯。

最新調(diào)查顯示，蘋果正在積極引入3D打印技術(shù)。同時(shí)，蘋果正在測試使用3D打印技術(shù)來生產(chǎn)其智能手表的鋼質(zhì)底盤。此前，榮耀發(fā)布MagicV2，其中鉸鏈的軸蓋部分首次采用鈦合金3D打印工藝，激光3D打印技術(shù)進(jìn)一步滲透至消費(fèi)電子領(lǐng)域。業(yè)內(nèi)人士表示，蘋果秋季發(fā)布會召開后，鈦合金與3D打印有望成為消費(fèi)電子發(fā)展的新方向。

鈦合金與3D打印有望成為消費(fèi)電子發(fā)展的新方向。鈦合金在高強(qiáng)度、輕量化、耐腐蝕等方面具備顯著優(yōu)勢，有助于消費(fèi)電子產(chǎn)品的輕薄化與耐久性。同時(shí)，相比減法制造工藝(CNC工藝)在面臨結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鈦合金件時(shí)加工難度大、良品率低的問題，3D打印對復(fù)雜結(jié)構(gòu)低成本敏感性的優(yōu)勢也愈發(fā)凸顯。

3D打印是快速成型技術(shù)的一種，又稱為增材制造技術(shù)(AM)，是涵蓋信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、先進(jìn)材料技術(shù)、數(shù)字制造技術(shù)等多學(xué)科的先進(jìn)制造技術(shù)，被視為引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心技術(shù)之一。對于一切外形定制化、個(gè)性化的產(chǎn)品，3D打印技術(shù)均顯示出巨大優(yōu)勢。

3D打印產(chǎn)業(yè)將迎來千億元藍(lán)海市場

2021年12月份，工信部等八部門聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》提出，加強(qiáng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，開發(fā)應(yīng)用增材制造、超精密加工等先進(jìn)工藝技術(shù);2022年8月份，工信部公布的《首批增材制造典型應(yīng)用場景名單》表明國家支持3D打印產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用深度和廣度的不斷拓展，機(jī)構(gòu)表示未來或?qū)⒂楷F(xiàn)更多工業(yè)3D打印企業(yè)切入消費(fèi)領(lǐng)域這一藍(lán)海市場。

有機(jī)構(gòu)認(rèn)為，目前電子產(chǎn)品金屬結(jié)構(gòu)件一般以不銹鋼和鋁合金為主，前者重量不占優(yōu)勢，后者硬度一般。鈦合金雖然同時(shí)具備硬度和重量優(yōu)勢，但加工難度大，良率低。而3D打印工藝則能有效地解決鈦合金材料成型的問題。蘋果早在十年前便開始布局3D打印技術(shù)，但直到今年，鈦合金3D打印才首次被批量用于手機(jī)行業(yè)。預(yù)計(jì)2023年我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模可達(dá)400億元左右，2027年有望突破千億元級大關(guān)。

據(jù)了解，目前鈦合金軸蓋的材料成本30元左右，加工成本在200元—300元之間。最新發(fā)布的研報(bào)中表示，未來隨著3D打印技術(shù)在鈦合金軸蓋量產(chǎn)進(jìn)一步規(guī)?；⒘悸蔬M(jìn)一步提高，帶來邊際成本下降，價(jià)格有望進(jìn)一步下跌。

根據(jù)中研普華研究院《2023-2028年中國3D打印設(shè)備行業(yè)競爭分析及發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》顯示：

全球增材制造市場產(chǎn)值2022年約180億美元，2012-2022年CAGR約23%，2025年和2030年全球增材制造收入規(guī)模將分別達(dá)到298億美元和853億美元。

當(dāng)前我國3D打印行業(yè)滲透率不到0.1%，仍處于產(chǎn)業(yè)化早期，未來有望成長為千億級別行業(yè)(假設(shè)滲透率3%-5%)，市場規(guī)?；虮３挚焖僭鲩L?！翱仗煨枨蟆被蚴恰笆奈濉逼陂g行業(yè)發(fā)展的主推力，醫(yī)療/齒科、模具有望貢獻(xiàn)可觀增量。

3D打印按原材料的差異，可分為金屬和非金屬打印。其作為增材制造技術(shù)的一體兩翼，底層技術(shù)原理相通，高速發(fā)展態(tài)勢趨同，均可應(yīng)用在制造業(yè)各領(lǐng)域。但受制于成本因素，目前非金屬打印應(yīng)用領(lǐng)域更為廣泛，市場份額更高(占據(jù)2021年全球工業(yè)級設(shè)備出貨量91%+);

金屬打印現(xiàn)階段主要應(yīng)用在航空航天等高價(jià)值量領(lǐng)域，但呈擴(kuò)散趨勢。目前設(shè)備中大型化&國產(chǎn)替代趨勢明顯，產(chǎn)業(yè)規(guī)模和降本形成正反饋，未來技術(shù)滲透率有望持續(xù)提升。

技術(shù)路線：SLM和SLS，金屬與非金屬的路徑聚焦。

工業(yè)級應(yīng)用對產(chǎn)品的強(qiáng)度、精度和耐久性等性能要求較高。大部分廠商均選擇了熱熔融凝固(PBF)的方式以滿足應(yīng)用要求，這其中最主要的技術(shù)路線是激光選區(qū)熔化SLM和選區(qū)激光燒結(jié)SLS，分別適用于金屬與非金屬。

兩者原理均是通過高功率激光熔融粉末材料再凝固的方式完成打印，不同的是SLM對象作為金屬，工作升溫區(qū)間更高，設(shè)備裝配的激光器和振鏡等零部件數(shù)量更多&更精密，因此產(chǎn)品價(jià)值量&毛利率更高。以華曙高科為例，其22H1金屬/高分子設(shè)備均價(jià)293萬/93萬元，兩者平均毛利率相差10-15pcts。

市場空間：非金屬占據(jù)主導(dǎo)，金屬路線方興未艾。

從產(chǎn)業(yè)鏈而言，目前全球范圍內(nèi)非金屬路線仍占據(jù)主導(dǎo)(上游原材料產(chǎn)值、中游設(shè)備出貨量、下游應(yīng)用場景)，據(jù)Wohlers Associates數(shù)據(jù)，2021年全球3D打印工業(yè)級設(shè)備超2.6萬臺/原材料產(chǎn)值超25億美元，其中高分子占比為91%/82%;

金屬設(shè)備市占率為9%，較2013年提升6pcts，跨過“0-1”階段。在我國，由于下游應(yīng)用主要為航空航天領(lǐng)域，因此金屬路線占據(jù)主導(dǎo)(工業(yè)級領(lǐng)域份額超50%)，考慮到航空航天需求的計(jì)劃性，行業(yè)增長或具有持續(xù)性。

未來展望：產(chǎn)業(yè)發(fā)展&技術(shù)降本正反饋，下游場景持續(xù)豐富。

金屬和非金屬打印理論上可應(yīng)用于各制造業(yè)細(xì)分領(lǐng)域，但受制于成本&技術(shù)成熟度，目前僅在航空航天等領(lǐng)域的小部分環(huán)節(jié)，應(yīng)用廠商也均為行業(yè)頭部企業(yè)。隨著產(chǎn)業(yè)發(fā)展&設(shè)備降本(規(guī)模效應(yīng)、國產(chǎn)替代、技術(shù)迭代等)形成正反饋，下游應(yīng)用場景或持續(xù)豐富，技術(shù)滲透率也有望提升，行業(yè)增長有望顯現(xiàn)乘數(shù)效應(yīng)。

據(jù)賽迪咨詢，2024年我國3D打印產(chǎn)業(yè)規(guī)模有望突破500億元，較2022年提升50%以上。3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展拐點(diǎn)在即。

《2023-2028年中國3D打印設(shè)備行業(yè)競爭分析及發(fā)展前景預(yù)測報(bào)告》由中研普華研究院撰寫，本報(bào)告對該行業(yè)的供需狀況、發(fā)展現(xiàn)狀、行業(yè)發(fā)展變化等進(jìn)行了分析，重點(diǎn)分析了行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、如何面對行業(yè)的發(fā)展挑戰(zhàn)、行業(yè)的發(fā)展建議、行業(yè)競爭力，以及行業(yè)的投資分析和趨勢預(yù)測等等。報(bào)告還綜合了行業(yè)的整體發(fā)展動態(tài)，對行業(yè)在產(chǎn)品方面提供了參考建議和具體解決辦法。

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