極限載荷73噸！全球首款3D打印飛機起落架主體問(wèn)世【附3D打印技術(shù)賽道觀(guān)察圖譜】

瞻觀(guān)前沿

3月11日，在位于光谷的武漢天昱智能制造有限公司的廠(chǎng)房?jì)?，華中科技大學(xué)張海鷗教授看著(zhù)3D打印出來(lái)的“活塞桿輪軸”表示，這是全球首款3D打印飛機起落架的主體部分，既有技術(shù)顛覆性突破，也有生產(chǎn)要素的創(chuàng )新，屬于新質(zhì)生產(chǎn)力，接下來(lái)會(huì )進(jìn)行上機實(shí)驗打印。

據《長(cháng)江日報》，全球首款3D打印的飛機起落架主體部分呈T型，長(cháng)150厘米、直徑為40厘米、重達240千克打印。

據悉，過(guò)去的金屬3D打印機設備沒(méi)有鍛造環(huán)節，打印出的金屬零件普遍存在易產(chǎn)生裂縫、變形等缺陷，導致打印出的金屬零件一直處于實(shí)驗室研究狀態(tài)，無(wú)法真正商用打印。

張海鷗教授說(shuō)，飛機起落架傳統的制造工藝需要先熔再鑄錠，然后加熱鍛造，成品率不高，對材料的浪費極大，甚至90%的材料都被浪費掉了打印。飛機起落架一般采用高強度鋼制造，每噸的價(jià)格近百萬(wàn)元，是普通鋼材價(jià)格的200倍。3D打印飛機起落架，只需用到傳統制造工藝的10%的材料，不僅降低成本而且還減少污染，經(jīng)檢測強度、斷裂韌度超過(guò)傳統工藝制造的鍛件。

目前，全球只有中、美、俄和歐盟能制造大型飛機起落架，武漢天昱智能制造有限公司是世界首個(gè)3D打印大飛機最大承力零部件的企業(yè)，該公司打印出的起落架已順利通過(guò)中航起落架有限公司的“73噸的極限載荷”測試和*種工況下的考核測試打印。

技術(shù)價(jià)值觀(guān)察

張海鷗教授表示，隨著(zhù)3D打印技術(shù)的不斷成熟，涉及的領(lǐng)域也將不斷拓寬，從航天航空到船舶制造都將得到廣泛應用打印。他預計，未來(lái)5年內可形成千億級的產(chǎn)業(yè)規模。

這款全球首款3D打印飛機起落架位于產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節打印?，F階段，主要的3D打印企業(yè)一般以材料供應，設備制造和打印服務(wù)的綜合形式存在。這是由產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期技術(shù)推廣和市場(chǎng)規模的限制所致。而從長(cháng)期來(lái)看，3D產(chǎn)業(yè)鏈上的專(zhuān)業(yè)分工會(huì )進(jìn)一步深化，專(zhuān)業(yè)材料供應商和專(zhuān)業(yè)打印企業(yè)會(huì )出現，產(chǎn)品設計服務(wù)會(huì )獨立或向下游消費企業(yè)轉移。同時(shí)還會(huì )出現為3D打印產(chǎn)業(yè)提供支持服務(wù)的第三方檢測驗證、金融、電子商務(wù)、知識產(chǎn)權保護等服務(wù)平臺。在產(chǎn)業(yè)成熟期，一個(gè)完整的3D打印產(chǎn)業(yè)鏈應該包括：1)上游：專(zhuān)業(yè)材料供應商、3D打印設備制造商、軟件開(kāi)發(fā)商、數字化技術(shù)提供商、耗材提供商、專(zhuān)業(yè)設計機構、3D打印設備經(jīng)銷(xiāo)商、3D打印服務(wù)等;2)下游：民用消費、工業(yè)設計和航天軍工、服裝公司、汽車(chē)公司、船舶公司、醫學(xué)等領(lǐng)域;3)服務(wù)支持平臺：第三方檢測驗證支持、金融支持、電子商務(wù)、知識產(chǎn)權保護等支持平臺。

宏觀(guān)市場(chǎng)觀(guān)察

3D打印行業(yè)仍舊處于成長(cháng)階段

依托行業(yè)不同生命階段關(guān)鍵因素的發(fā)展特征對行業(yè)的成熟度進(jìn)行綜合判定和分析，目前全球3D打印行業(yè)處在行業(yè)成長(cháng)中期打印。3D打印起源于19世紀末的美國，由美國研究的照相雕塑和地貌成型技術(shù)開(kāi)創(chuàng )了的3D打印核心思想，19**年，世界上第一家生產(chǎn)3D打印設備的公司3D Systems成立，自此，美國開(kāi)始涌現出多家3D打印公司。

據Wholers數據，3D打印自誕生30多年以來(lái)，該領(lǐng)域包括設備、材料和服務(wù)在內的全球收入平均年增長(cháng)率為2*.1%，并有23年以?xún)晌粩档乃俣仍鲩L(cháng)打印。這個(gè)行業(yè)具有巨大的未開(kāi)發(fā)潛力，因受疫情影響，2020年3D打印市場(chǎng)發(fā)展雖然放緩，但仍然保持了正向增長(cháng)。從技術(shù)的角度來(lái)看，3D打印經(jīng)歷過(guò)產(chǎn)品新、質(zhì)量差，專(zhuān)攻研發(fā)與技術(shù)改進(jìn)的“負盈利”導入期，目前部分技術(shù)較為成熟、銷(xiāo)量開(kāi)始攀升、市場(chǎng)份額不斷擴大、競爭者不斷涌入，符合成長(cháng)期的特征。在未來(lái)還將有一段較長(cháng)的成長(cháng)期，最終過(guò)渡到成熟期，達到最高的產(chǎn)值和利潤總量。

下游應用領(lǐng)域豐富

據《Wohlers Report 2021》問(wèn)卷調查顯示，2020年工業(yè)中使用3D打印最多的行業(yè)是汽車(chē)工業(yè)，遙遙領(lǐng)先，占比為1*.4%打印。消費領(lǐng)域/電子領(lǐng)域和航空航天則緊隨其后，分別為15.4%和14.7%。圖中標注為其他的領(lǐng)域是指欄目中沒(méi)有列出的較寬范圍的其他工業(yè)領(lǐng)域，如礦物加工、化工、水處理、木材/紙張以及其他目前還沒(méi)能單獨列出的行業(yè)。

中國3D打印行業(yè)市場(chǎng)規模持續增長(cháng)

近年來(lái)，我國高度重視3D打印市場(chǎng)的發(fā)展，國家也不斷出臺政策進(jìn)行產(chǎn)業(yè)扶持，2020年2月，國家標準化管理委員會(huì )、工信部、科技部、教育部等六部門(mén)日前印發(fā)《增材制造標準領(lǐng)航行動(dòng)計劃(2020-2022年)》，提出到2022年，立足國情、對接國際的增材制造新型標準體系基本建立打印。此外，推動(dòng)2-3項我國優(yōu)勢增材制造技術(shù)和標準制定為國際標準，增材制造國際標準轉化率達到90%，增材制造標準國際競爭力不斷提升?！缎袆?dòng)計劃》對我國3D打印產(chǎn)業(yè)進(jìn)行指導，預計3D打印產(chǎn)業(yè)年均增速在25%以上，2020年增材制造產(chǎn)業(yè)銷(xiāo)售收入超過(guò)200億元。結合國家層面政策指導以及國內近*年3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢，前瞻預測2025年，我國3D打印市場(chǎng)規模將超過(guò)*30億元。

中國3D打印技術(shù)賽道熱力圖

根據前瞻產(chǎn)業(yè)熱力圖顯示，目前3D打印關(guān)鍵技術(shù)強相關(guān)的城市集群主要集中在京津冀、長(cháng)三角、粵港澳大灣區、華中地區、西安地區，尤其是廣東省成為重點(diǎn)發(fā)展區域打印。這些城市群已投入大量政策、資金、環(huán)境和人才資源用于3D打印技術(shù)研發(fā)，成為潛在的3D打印技術(shù)發(fā)展中心。根據熱力圖的分布，大灣區地區有極大的可能性成為3D打印技術(shù)的先導區域。重點(diǎn)關(guān)注廣東省廣州市天河區和番禺區、深圳市龍華區、湖南省長(cháng)沙市開(kāi)福區、陜西省西安市雁塔區等地的相關(guān)企業(yè)，以及這些地方對3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資環(huán)境和潛力市場(chǎng)。

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