近日，麻省理工學(xué)院研究人員開發(fā)了一種用于3D打印材料的方法，該材料具有可調(diào)節(jié)的機械性能，可感知自身如何移動以及如何與環(huán)境相互作用。研究人員僅使用一種材料并在3D打印機上運行一次即可創(chuàng)建這些傳感結(jié)構(gòu)。發(fā)表在《科學(xué)進展》上的這項技術(shù)，有朝一日可用于制造具有嵌入式傳感器的柔性機器人，使機器人能夠了解自己的姿勢和動作。首創(chuàng)證券發(fā)布研報指出，目前3D打印技術(shù)在下游應(yīng)用還處于初級階段，未來隨著該技術(shù)在制造領(lǐng)域的滲透以及相關(guān)產(chǎn)品在實際應(yīng)用中的驗證，金屬增材制造市場規(guī)模將快速增長。相關(guān)標的：大族激光(002008.SZ)、美亞光電(002690.SZ)、華工科技(000988.SZ)、光庫科技(300620.SZ)、博遷新材(605376.SH)。

據(jù)介紹，研究人員使用數(shù)字光處理3D打印將通道整合到結(jié)構(gòu)中，通過這個過程創(chuàng)建了幾個晶格結(jié)構(gòu)，并展示了當結(jié)構(gòu)被擠壓和彎曲時，充氣通道如何產(chǎn)生清晰的反饋。在這些結(jié)果的基礎(chǔ)上，他們還將傳感器整合到為機動柔性機器人開發(fā)的一種新型材料手動剪切拉脹劑(HAS)中。HSA可同時扭曲和拉伸，能夠用作柔性機器人執(zhí)行器。

此外，研究人員還表示，用連續(xù)的類皮膚傳感器來感知柔性機器人，一直是該領(lǐng)域的巨大挑戰(zhàn)。這種新方法為柔性機器人提供了準確的本體感受能力，并為其通過觸摸探索世界打開了大門。

據(jù)悉，3D打印又稱增材制造(AdditiveManufacturing，AM)，是通過借助于3D打印設(shè)備，對數(shù)字三維模型進行分層處理，將金屬粉末、熱塑性材料、樹脂等特殊材料一層一層地不斷堆積黏結(jié)，最終疊加形成一個三維整體。

3D打印上游主要包括3D打印所需的原材料、3D打印設(shè)備所需的軟硬件;中游為3D打印設(shè)備及服務(wù);下游為打印產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，包括航空航天、機械制造、消費電子、汽車行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)等。

3D打印原材料主要分為金屬粉末和非金屬粉末，不同材料需要不同的打印原理和設(shè)備。在高端金屬粉末生產(chǎn)領(lǐng)域，世界上僅有美、德、加拿大等少數(shù)幾個國家具有原創(chuàng)或較深的技術(shù)積累，并且這些國家禁止生產(chǎn)高性能球形粉末的生產(chǎn)設(shè)備對外銷售。首創(chuàng)證券指出，國內(nèi)參與3D打印金屬粉末的企業(yè)也有一定的數(shù)量，但技術(shù)含量不高，主要供給中低端市場。面向航空航天、醫(yī)療等對金屬粉末品質(zhì)有嚴格要求的領(lǐng)域，國內(nèi)金屬3D打印服務(wù)商依然要從國外進口大量金屬粉末。

目前歐美市場占比較大，中國市場有增長潛力。

據(jù)《WohlersAssociates2022》，2021年全球增材市場規(guī)模達到了152.44億美元，較2020年增長了19.49%。2015-2021年增材市場規(guī)模年復(fù)合增長率達到了19.77%。根據(jù)SmarTechAnalysis發(fā)布的最新增材制造行業(yè)數(shù)據(jù)，3D打印市場在2022Q1第一季度增長到了30億美元，比去年同期增長了27%。根據(jù)Wohlers預(yù)測：2025年增材制造收入規(guī)模將達到298億美元，2021-2025年CAGR為18.24%;2030年增材制造收入規(guī)模將達到853億美元，2025-2030年CAGR為23.41%。

據(jù)機構(gòu)測算，國內(nèi)增材市場規(guī)模在2021年達到了262億元，較2020年增長了34.1%。據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，我國增材市場規(guī)模在2024年將達到500億元，2021-2024年年均復(fù)合增速為24.12%。

全球3D打印市場主要集中在北美、歐洲和亞太三個地區(qū)，行業(yè)內(nèi)部設(shè)備廠商之間競爭激烈。據(jù)鉑力特招股說明書援引WohlersReport2018，2018年美、歐、亞三個地區(qū)的3D打印設(shè)備累計裝機量占到了全球的95%，其中北美占據(jù)四成，歐洲和亞太地區(qū)各占近三成，美國、中國、日本和德國裝機量位列前四。

國內(nèi)金屬3D打印企業(yè)主要客戶集中于航空航天高端裝備領(lǐng)域。航空航天領(lǐng)域客戶粘性較大，銷售費用率相對較低，盈利能力的絕對值以及穩(wěn)定性往往能夠得到可靠保證，因此大多數(shù)國內(nèi)優(yōu)質(zhì)企業(yè)主要依托于航空航天領(lǐng)域發(fā)展并逐漸拓寬市場。

業(yè)內(nèi)人士表示，多數(shù)國內(nèi)3D打印企業(yè)于2010年后進入高速發(fā)展期，目前整體市占率依然較低。隨著自有技術(shù)和產(chǎn)品的不斷進步，國內(nèi)龍頭企業(yè)成長較快，已具備一定的市場規(guī)模。但相比海外老牌企業(yè)，國內(nèi)企業(yè)的整體營收規(guī)模相對較小，仍有較大的成長空間。

中國工程院院士、西安交通大學(xué)教授盧秉恒日前表示，在材料、主流工藝與裝備、關(guān)鍵零部件、控制軟件及各領(lǐng)域工程應(yīng)用等方面，3D打印已初步形成創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈;3D打印應(yīng)用范圍極廣，未來將大有可為。

廣發(fā)證券也表示，中國地區(qū)3D打印市場是價值洼地，目前國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化不足，高端金屬材料緊缺。但隨著政策扶持、技術(shù)瓶頸攻克和企業(yè)間合作加深，中國市場3D打印將取得快速發(fā)展。

相關(guān)概念股：

鉑力特(688333.SH)：公司與關(guān)聯(lián)方西北工業(yè)大學(xué)、北京正時精控科技有限公司簽訂3D打印定制化產(chǎn)品及技術(shù)服務(wù)、配件類購銷合同等共計6份，合同金額累計362.27萬元。

光韻達(300227.SZ)：目前專注于3D打印在航空領(lǐng)域的應(yīng)用。通過與客戶在3D打印工藝上的持續(xù)開發(fā)和評測，公司3D打印航空零部件已通過客戶的審核認證。2021年公司3D打印業(yè)務(wù)獲得客戶批量訂單，3D打印航空零部件有望成為公司未來重要的業(yè)績增長點之一。

中洲特材(300963.SZ)：主要產(chǎn)品包括鑄造高溫耐蝕合金、變形高溫耐蝕合金、特種合金焊材、表面堆焊服務(wù)四大類。公司2021年在真空氣霧化生產(chǎn)3D打印粉末取得突破，高合金3D打印粉末已批量生產(chǎn)并出口海外工業(yè)零件及醫(yī)用材料的3D打印市場。

大族激光(002008.SZ)：聚焦于激光及自動化技術(shù)，具備從基礎(chǔ)器件、整機設(shè)備到工藝解決方案的垂直一體化能力，是全球領(lǐng)先的工業(yè)激光加工及自動化整體解決方案服務(wù)商。研發(fā)生產(chǎn)的醫(yī)療領(lǐng)域的3D打印設(shè)備主要應(yīng)用于齒科材料的加工，已實現(xiàn)批量銷售。

標簽： 柔性機器人制造 3D打印技術(shù) 金屬增材制造市場 傳感器整合