目前国内3D打印已初步形成创新链与产业链，机构预计全球金属3D打印市场规模将在2024年达到110亿美元。

3D打印材料新方法被解锁

据科技日报，麻省理工学院研究人员开发了一种用于3D打印材料的方法，该材料具有可调节的机械性能，可感知自身如何移动以及如何与环境相互作用。这项成果发表在《科学进展》上，有朝一日可用于制造具有嵌入式传感器的柔性机器人，使机器人能够了解自己的姿势和动作。

研究人员使用数字光处理3D打印将通道整合到结构中，通过这个过程创建了几个晶格结构，并展示了当结构被挤压和弯曲时，充气通道如何产生清晰的反馈。在这些结果的基础上，他们还将传感器整合到为机动柔性机器人开发的一种新型材料手动剪切拉胀剂（HAS）中。HSA可同时扭曲和拉伸，能够用作柔性机器人执行器。

研究人员称，用连续的类皮肤传感器来感知柔性机器人，一直是该领域的巨大挑战。这种新方法为柔性机器人提供了准确的本体感受能力，并为其通过触摸探索世界打开了大门。

美国研究组织Report Oceans，最近发表了一份研究报告，评估了弹性体在3D打印市场的增长，估计弹性体市场将在八年内达到14亿美元（近100亿人民币），从2022年到2030年的年增长率为22.5%。医疗保健和汽车行业，预计将是两个主要市场增长点。

3D打印弹性体市场广阔

弹性体泛指在除去外力后能恢复原状的材料，然而具有弹性的材料并不一定是弹性体。弹性体只是在弱应力下形变显著，应力松弛后能迅速恢复到接近原有状态和尺寸的高分子材料。

它们能够在断裂之前承受巨大的变形，而且这些变形通常是可逆的。由于这个原因，它们经常被用于可承受严重冲击或振动的产品，如汽车轮胎、工业模制品、工业传动带、假肢、消费产品、医疗设备等。除此之外，弹性体也是难以压缩的，这使它们成为制造密封件的首选材料。

在3D打印技术中，热塑性弹性体在许多行业中都有广泛应用，包括医疗、汽车，甚至消费品（例如运动器材）。根据Report Oceans的研究，由于全球疫情所带来的影响，医疗防护设备，防护面罩等，促进了3D打印弹性体市场的增长。该报告还讨论了有机硅弹性体在增材制造中的巨大份额，并且将会持续保持增长。

然而，该研究还指出，弹性体的成本可能会抑制市场的增长。尽管如此，这不会阻止市场参与者创新和继续研究弹性体，例如德克萨斯A&M大学，开发了一种用于增材制造的可回收和自愈弹性体。

早在2020年，A&M大学和美国陆军研究实验室，共同开发了一系列具有自愈能力的合成材料。

据悉，该聚合物的质地各不相同，从超软到极硬。它们可以3D打印，可回收，并在空气和水下相互粘连。

此类材料有望满足多种军事应用需求。材料科学与工程系教授和该研究的通讯作者Svetlana Sukhishvili说：“我们制造了一组令人兴奋的材料，它们的性能可以微调以获得橡胶的柔软性或承重塑料的强度。

“它们还具有其它特性，如3D可打印性和几秒钟内自我修复的能力，使它们不仅适用于更逼真的假肢和软机器人，而且非常适合广泛的军事应用，例如飞行器，未来一直可实现自我修复的机翼等。”

另外还有，由加州大学研发的3D打印液晶弹性体，可使软机器人和可穿戴设备更易实现。他们宣称，通过控制3D打印液晶弹性体的印刷温度，他们可以控制材料的刚度和收缩能力。而且，它们能够通过加热来改变同一材料中不同区域的刚度。液晶弹性体Liquid crystal elastomers(LCEs)能够产生大的可逆驱动力并产生大的工作密度，未来非常适合构建新型软机器人、可穿戴设备、人造肌肉和仿生系统。

工程塑料占据材料市场90%

作为当前应用最广泛的一类3D打印材料，工程塑料占商用3D打印材料的90%以上，应用于FDM设备。主要包括热塑性材料和热固性材料。目前常见的工程塑料主要有以下几类：

一、ABS工程塑料：ABS是当前比较热门热塑性的3D打印材料，形状通常呈现丝状，而且它还具有良好的热熔性与冲击强度，通过熔融沉积3D打印的首选过程塑料。它的优点在于打印出的部件机械强度好且稳定性高。同时，它可以支持可溶性支撑3d打印材料一起使用，可以进行多种颜色选择。

二、PC白色工程塑料，可与FDM3D打印技术结合制造出耐用的模型，工具或者最终产品零件。与其他3D打印材料相比，PC材料具有更好强度、耐热性、抗冲击性等优点，因此可以作为最终零部件使用于超强工程制品的应用。它可以广泛运用于汽车制造、航空航天、医疗器械等......

三、PA工程塑料：它的机械强度高，具有有一定柔韧性，耐热，耐摩擦。Stratasys公司研发出来PA材料有效可以强度特性和抗疲劳性，并可以抗中腐蚀性化学品，适用重复闭合、卡扣式和抗震动部件，同时优于其他热塑性塑料的强度和韧性。这种材料可用于汽车、航天、工业制造行业中。

四、PPSF工程塑料：PPSF是工程塑料3D打印材料中最好的，不仅耐热性比较好，而且强度也非常高和抗腐蚀性也比较强，可用于航空航天、交通工具以及医疗行业，做零部件使用。

PPSF具有最高的耐热性、强韧性以及耐化学品性，在各种快速成型工程塑料之中性能最佳，通过碳纤维、石墨的复合处理，PPSF材料能够表现出极高的强度，可用于3D打印制造该承受负荷的制品，成为替代金属、陶瓷的首选材料。

五、PEEK工程塑料：PEEK(聚醚醚酮)是一种具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的特种工程塑料，可加工制造机械零件。常见应用有汽车齿轮、油筛、飞机零部件等。更为主要是PEEK具有优良耐磨性、生物相容性、接近人骨等特点。常用于医疗方面，用来替换人骨，植入人体，可仿生制造人工骨。

六、EP工程塑料：EP工程塑料俗称弹性塑料，是美国著名Shapeways公司最新研制的一种3D打印材料。它在使用时可避免穿戴物品或者可变形类产品存在的脆弱性问题，和ABS一样采用“逐层烧结”，但3D打印的产品相当好，而且变形易于复原，这种可常用于鞋子、衣物等。

七、Ender工程塑料：它是由美国一家tratasys公司推出一款全新的3D打印材料，是一种先进的仿聚丙烯材料，它拥有高强度、柔韧度好和耐高温性能，用起打印的产品表面质量极佳且尺寸稳定性好，不易收缩。这一特性我们常用于打印咬合齿合部件。

3D打印市场规模将超百亿

据中研普华研究院《2022-2027年中国3D打印行业市场竞争分析与发展前景预测报告》分析：

从产业链角度来看，3D打印行业的细分领域主要包括3D打印材料、3D打印设备及3D打印服务。目前，我国3D打印企业分布在产业链各个环节，3D打印材料领域的代表企业有中航迈特、有研粉材等;3D打印设备领域的代表企业有创想三维、中科煜宸等;3D打印服务领域的代表企业有飞尔康、迈普医学等。

3D打印机的应用对象可以是任何行业，只要这些行业需要模型和原型，因此其发展极为迅猛。根据中国海关数据，2021年我国3D打印机进口数量为0.74万台，同比减少39.8%;出口数量为287.78万台，同比增加13.3%。

随着3D打印行业的供需规模增长，行业的参与者在不断的增多，同时，吸引了新投资者进入到3D打印市场中，这加大了3D打印行业的竞争力度;同时由于低端产品的同质化，企业间的竞争方式主要集中在价格竞争，这也使得3D打印行业的竞争加剧，从而给行业带来一定的同业竞争风险。

3D打印设备行业需求量较大的行业包括政府、航天和国防、医疗设备、高科技、教育业以及制造业。目前，应用领域排名前三的是工业机械、航空航天和汽车，分别占市场份额的20.0%、16.6%和13.8%。

2020年中国3D打印相关业务收入过亿元的中国企业中，消费级3D打印机龙头厂商深圳创想三维营收超过10亿元，营收过2亿元的企业超过10家，如铂力特营收超4亿元;其余18家处于1亿元至2亿元之间。

2020年世界3D打印市场规模约为154亿美元，中国3D打印规模约为44亿美元。预计2023年世界3D打印市场规模有望达到349亿美元。

文章来源：找塑料网，世界先进制造技术论坛，中研网，数据宝