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2008年,第一款开源的桌面级3D打印机RepRap发布,RepRap是开源3D打印机研究项目,由英国巴恩大学Adrian Bowyer团队在2005年立项,得益于开源硬件的进步与欧美实验室团队的无私贡献,桌面级的开源3D打印机为新一轮的3D打印浪潮翻起了暗涌。
2009年,Bre Pettis带领团队创立了著名的桌面级3D打印机公司——Makerbot(如图2-4所示),Makerbot的设备主要基于早期的RepRap开源项目,但对RepRap的机械结构进行了重新设计,发展至今已经历几代的升级,在成型精度、打印尺寸等指标上都有长足的进步。
&承接了RepRap项目的开源精神,其早期的产品同样是以开源的方式发布,在互联网上能非常方便地找到Makerbot早期项目所有的工程材料,Makerbot也出售设备的组装套件,此后国内的厂商便以这些材料为基础开始了仿造工作,国内的桌面级3D打印机市场也由此打开。
2012年,英国《经济学家》杂志将“第三次工业革命”
作为封面文章,全面地掀起了新一轮的3D打印浪潮。
2012年9月,3D打印的两个领先企业Stratasys和以色列的Objet宣布进行合并,交易额为14亿美元,合并后的公司名仍为Stratasys,进一步确立了Stratasys在高速发展的3D打印及数字制造业中的领导地位。
2012年10月,麻省理工大学的Media Lab团队成立Formlabs公司并发布了世界上第一台廉价的高精度SLA消费级桌面3D打印机Fom1(图2-5),从而引起了业界的重视。
此后在著名众筹网站Kickstarter上发布的3D打印项目呈现出百花齐放的盛况。
国内的生产商也开始了基于SLA技术的桌面级3D打印机研发。
同期,中国3D打印技术产业联盟正式宣告成立,其由亚洲制造业协会联合清华大学、北京航空航天大学和华中科技大学等权威科研机构以及3D行业领先企业共同发起。
国内关于3D打印的门户网站、论坛、博客如雨后春笋般涌现,各大报刊、网媒、电台、电视台也争相报道关于3D打印的新闻。
2013年12月8日,在南京也成立了由80家高校、院所、企业参加的“3D打印产业技术联盟”
,西安交通大学的卢秉恒院士担任理事长,西北工业大学的黄卫东教授等担任副理事长。
2013年,3D打印位列《环球科学》即《科学美国人》中文版评选的“2012年最值得铭记、对人类社会产生影响最为深远的十大新闻”
的第九名。
2014年12月12日,全球最大的分布式3D打印服务平台3D Hubs在汇集了来自全球各地2279位经过认证的3D打印机用户的评论的基础上,发布了《2015年3D打印机指南(2uide)》,把3D打印机分成了五个不同的类别:发烧级类(Enthusiast)、即插即用类(Plug-n-Play)、套件DIY类(KitDIY)、经济类(Budget)和光敏树脂类(Resin)。
2.3D打印行业发展
3D打印技术在艺术设计、航空航天、地理信息、军工、医疗和消费电子产品等多个领域都得到了应用。
美国的技术咨询服务协会Wohlers专门从事增材制造技术,根据其公布的2011年度报告,2010年3D打印技术行业的销售额是13.25亿美元,市场的年均复合增长率达到24.1%,该公司预计至2020年,增材制造市场可能达到52亿美元。
与此不同的是,全球工业分析公司(GIA)给出了保守的预测,认为2018年该市场将达到30亿美元的规模。
Wohlers的“2011年度报告”
分析了增材制造技术在各行业的应用情况,消费品电子占20.62%,汽车占17.92%,医疗牙科占15.92%,工业商用机器占12.91%,航空航天占9.91%,科研占7.91%,政府军事占6.31%,建筑地理占4.00%,增材制造技术主要应用功能是功能模型、直接数字快速制造、装配模型、快速模型原型、直接教具、金属铸造模型、展示模型、科研教育和工模具模型,分别占19%、15%、13%、12%、12%、9%、8%、6%和3%;美、日、德、中等国成为3D打印设备的主要设备拥有国,分别占41%、10%、9%和6%。
3.3D打印核心企业
对于3D打印机行业,从全球来看,在市场中占据绝大多数份额的是美国的两家公司,它们分别是3D Systems和Stratasys。
此外,在此领域具有较强技术实力和特色的企业研发团队还有美国的Fab@Home和Shaperap等。
3D Systems是世界上第一家生产3D打印设备的公司,也是全世界最大的快速成型设备开发公司。
2011年11月,在3D Systems公司收购了Z Corporation(3D打印技术的最早发明者和最初专利拥有者)之后,3D Systems占据3D打印领域的龙头位置。
2010年Stratasys公司与传统打印行业的巨头惠普公司签订OEM合作协议,生产HP品牌的3D打印机。
继2011年5月收购Solidscape公司之后,2012年4月Stratasys又与以色列著名3D打印系统提供商Objet宣布合并。
当前,国际3D打印机制造业正处于快速的整合和迅速的兼并过程中,呈现出加速崛起行业巨头的态势。
各代表企业采用的工艺、材料和面向市场情况如表2-2所示。
增材制造技术工作组及其路线图如表2-3所示。
4.3D打印学术发展
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