Protolabs發(fā)3D打印趨勢報告：市場規(guī)模達 248 億美元，將迎來黃金發(fā)展期

2024年6月9日，南極熊獲悉，按需數字制造提供商Protolabs發(fā)布了 2024 年版年度3D 打印趨勢報告，介紹了 3D 打印趨勢和 3D 打印的未來；為全球 3D 打印行業(yè)描繪了一幅積極的圖景，突出了市場增長、生態(tài)系統(tǒng)成熟和新技術創(chuàng)新。

該報告基于 700 多名工程專家的關鍵市場數據和見解，反映了人們對增材制造市場的信心。據報道，新的微型和大型應用以及最終用途部件生產規(guī)模 3D 打印的不斷增長的潛力推動了這一趨勢。

據 Protolabs 稱，3D 打印領域的增長速度比預期快 10.5%。據報道，市場規(guī)模以 21% 的復合年增長率增長至 2024 年的 248 億美元，預計到 2028 年底將達到 571 億美元。

這一3D 打印市場估值與市場情報公司WohlersAssociates 的數據一致，預計 2024 年該市場價值將達到 200億美元。有趣的是，這些估值明顯高于AMPOWER的預測，后者報告稱2023年金屬和聚合物系統(tǒng)、材料和零件制造服務的整個增材制造市場規(guī)模將超過100億歐元，約合107億美元。      

此外，Protolabs 報告稱，70%的企業(yè)在 2023 年 3D 打印的零件數量將比 2022 年增加，其中 77% 的受訪者認為醫(yī)療行業(yè)具有最大影響潛力。  

Protolabs 報告稱：“3D 打印如今已在制造業(yè)中占據了穩(wěn)固的地位。隨著它成為一種應用范圍更廣的工業(yè)制造工藝，該行業(yè)正在走向成熟。從設計軟件到自動化生產解決方案，再到增強的后處理方法，這個新興的生態(tài)系統(tǒng)表明，越來越多的企業(yè)正在使用生產級 3D 打印�！�

△Protolabs趨勢報告 3D 打印市場增長和預測。圖片來自Protolabs。

3D 打印從原型設計轉向生產

Protolabs 報告中概述的一個重要趨勢是 3D 打印正在遠離原型應用。相反，增材制造越來越多地用于最終用途產品的批量生產。這是由于全球供應鏈不安全和環(huán)境可持續(xù)性目標下對本地化生產的需求不斷增加所致。  

根據 Protolabs 的數據，3D打印生產運行量顯著增長。2020 年，36% 的受訪者表示他們在一次生產運行中 3D 打印了 10 多個零件。這一數字在 2021 年上升到 49%，到2023 年將達到 76%。  

△終端應用部件的 3D 打印生產運行。圖片來自 Protolabs。

每次生產運行使用 3D 打印超過1,000 個零件的受訪者比例從 2022 年的 4.7% 增加到 2023 年的 6.2%。這反映了向最終用途零件批量制造的轉變。主要將 3D 打印用于最終用途應用的受訪者數量從上一年的 20% 略微增加到 21%。      

Protolabs 聲稱，人們對 3D打印和生產的觀念正在發(fā)生變化，越來越多的終端制造商將增材制造視為一種有效的生產工具。例如，45% 的受訪者認為“產量和規(guī)模”是未采用 3D 打印的關鍵因素。這一比例低于去年的 47%。

Protolabs 副總裁兼 EMEA地區(qū)董事總經理 Bjoern Klaas 表示，這份新報告表明，越來越多的企業(yè)正在使用生產規(guī)模的 3D 打印。   

Klaas 解釋道：“使用 3DP 制造終端部件的增多部分是由于人們更傾向于本地生產。隨著企業(yè)防范供應鏈中斷和可持續(xù)性問題，我們預計這些趨勢將不斷增長。”

然而，在最終用途生產成為增材制造的主要應用之前，仍有一些工作要做。事實上，67% 的受訪者認為原型制作是 3D 打印的主要應用。

△2023年 3D 打印部件的生產運行量。圖片來自 Protolabs。

人工智能攜手 3D 打�。涸霾闹圃煨袠I(yè)是否相信這種炒作？

人工智能仍然是科技界的熱門話題。AI build、西門子、Authentise和Materialise等公司都已將這項技術融入其 3D 打印軟件中。然而，根據 Protolabs 的報告，人工智能的全部潛力尚未在 3D 打印行業(yè)得到充分發(fā)揮。

展望未來，人工智能將在 3D 打印流程鏈中產生最大影響的領域是什么？33% 的受訪者認為，人工智能將在硬件層面產生最大影響，利用傳感器和計算機視覺實現 3D打印機調試的自動化。

其次，25% 的受訪者認為，人工智能將通過改進的切片軟件提高非平面 FDM 3D 打印的可訪問性。增材制造設計 (DfAM) 也被認為受益于人工智能創(chuàng)新。這將包括改進的拓撲優(yōu)化、多物理場過程模擬和人工智能生成的 CAD。

Protolabs 3D 打印應用工程經理 Eric Utley 補充道： “AI 生成的 CAD 正在快速發(fā)展，NASA一直在推廣他們的軟件，更注重制造，其中很多內容非常非常有趣�！痹撥浖�可根據工程參數生成優(yōu)化設計。  

△AI 將對 3D 打印行業(yè)產生什么影響？圖片來自 Protolabs。

專用3D打印材料的增長

根據Protolabs的2024年報告，新型材料的擴擴充將在未來3D打印應用的發(fā)展中發(fā)揮關鍵作用。31%的受訪者表示，多材料3D打印將對增材制造領域產生最大影響。

Protolab 特別強調了彈性、導電性和耐熱性等新興材料特性在 3D 打印市場中日益增長的趨勢。它還指出，輕質、具有耗散特性、剛度更高、紫外線敏感度更低的材料。隨著這些材料越來越普及，Protolabs 認為，“它們將改變3D 打印實踐。”

Protolabs 的供應鏈經理Grant Fisher 指出，使用陶瓷可以生產“具有出色熱性能的獨特部件”。此外，用于 MJF 和 SLS 等粉末基技術的 TPU 被強調為橡膠和塑料之間的橋梁。其靈活性和耐用性使其非常適合墊圈和密封件、可穿戴設備和醫(yī)療應用。     

△對 3D打印的未來影響最大的技術。圖片來自 Protolabs。

3D 打印的未來

Protolabs 的供應鏈經理Robin Brockötter 表示，知識和教育的不斷增長將為未來改變 3D 打印行業(yè)帶來新的想法和機會。隨著新發(fā)展速度的加快，Protolabs 相信整個制造業(yè)將繼續(xù)快速轉變。

Brockötter 解釋道：“我們仍處于人們不熟悉 3D 打印的全部功能和用例的時代。但隨著未來幾代設計師和工程師接受培訓以了解 3D 打印的功能并進入勞動力市場，這些創(chuàng)新將變得越來越普遍�！�  

在 2024 年 3D 打印行業(yè)高管調查中， 3D 打印專家對3D 打印的未來持樂觀態(tài)度。許多受訪者預計 3D 打印將迎來“黃金發(fā)展期”。他們預計自動化、可持續(xù)性以及更廣泛的制造業(yè)將進一步整合和采用，從而取得顯著進展。

大多數受訪者對3D打印的經濟前景也持樂觀態(tài)度，其中62%的人對外部條件持積極看法，68%的人認為外部商業(yè)條件有利或非常有利。

此外，《沃勒斯 2024 年報告》也重申了這一觀點，即 3D 打印將轉向大批量生產終端應用部件。受 3D 打印機和后處理技術升級的推動，該報告預測基于3D 打印設備的產量將從數千個部件增加到數十萬個部件。小型部件也有望實現百萬級生產。