速度快10倍！MIT：液态金属实现了快速3D打印【附增材制造技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

麻省理工学院的研究人员开发了一种增材制造技术，可以用液态金属快速打印，在几分钟内生产出桌腿和椅子框架等大型零件。

他们的技术称为液态金属印刷（LMP），涉及将熔融铝沿着预定路径沉积到微小玻璃珠床上。铝很快就会硬化成 3D 结构。研究人员表示，LMP 比同类金属增材制造工艺至少快 10 倍，而且加热和熔化金属的过程比其他一些方法更有效。

在最近的一项研究中，研究人员通过打印桌椅的铝制框架和零件来演示这一过程，这些框架和零件的强度足以承受印后加工。他们展示了如何将 LMP 制造的组件与高分辨率工艺和附加材料相结合来制造功能性家具。

“这是我们思考金属制造的一个完全不同的方向，它具有一些巨大的优势。它也有缺点。但我们的大多数建筑世界——我们周围的东西，比如桌子、椅子和建筑物——并不需要非常高分辨率。麻省理工学院建筑系副教授、自组装实验室联合主任 Skylar Tibbits 表示。“速度和规模，以及可重复性和能耗，都是重要的指标。”

Skylar Tibbits和Zain Karsan SM '23作为该论文的主要作者，参与研究的人员同时还有Kimball Kaiser SM '22和研究科学家兼实验室联合主任Jared Laucks。该研究成果已发表在建筑计算机辅助设计协会会议上，并发表于该协会的会议记录中。

图片来源：麻省理工学院

技术价值观察

LMP 技术的优势在于快速打印大型部件，适用于建筑和工业设计等领域。由于其速度和规模优势，LMP 技术可以有效利用回收金属进行快速原型制作。然而，由于牺牲了分辨率，该技术并不适用于需要高精度细节的应用。同时，可重复性和能耗也是需要考虑的重要指标。

3D打印也称为增材制造技术，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。增材制造技术经过多年的发展，已经形成了一条完整的产业链。上游涵盖增材制造原材料及零件如金属材料、陶瓷材料、塑料材料等，中游以3D打印设备生产厂商及打印服务为主，涉及的打印技术包括熔融成积成型FDM、光固化成型技术SLA等，下游行业应用已覆盖医疗领域、航天航空、机器设备、个人市场、汽车工业等各领域。

宏观市场观察

美国为第一大市场

作为3D打印行业息息相关的产业，3D打印材料行业的区域分布亦依托3D打印行业的分布。具体来看，2021年，全球3D打印行业发展以美国为先，拥有全球40.4%的市场；其次为德国，市场占比22.5%；中国排名全球第三，拥有全球18.6%的市场。

政策加速3D打印行业

2020年2月，我国发布《增材制造标准领航行动计划(2020-2022年)》，提出到2022年，立足国情、对接国际的增材制造新型标准体系基本建立。推动2-3项我国优势增材制造技术和标准制定为国际标准，增材制造国际标准转化率达到90%。

广东省最多

根据泸深上市公司的3D打印概念股查询，截至2020年8月31日，共有3D打印概念上市公司50家，其中广东省领跑全国，有10家3D打印概念相关的上市公司;其次是江苏省的7家。

中国增材制造技术赛道热力图

3D打印也被称为增材制造技术，根据前瞻产业热力图显示，目前增材制造关键技术强相关的城市集群主要集中在粤港澳大湾区、长三角地区，京津地区，川渝地区还有华中地区，尤其是广东省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于增材制造技术发展，成为潜在的增材制造技术发展中心。根据热力图的分布，广东省广州市有极大的可能性成为增材制造技术的先导区域。重点关注广东省广州市天河区, 广东省深圳市龙华区, 湖南省长沙市开福区, 陕西省西安市雁塔区等地的相关企业，以及这些地方对增材制造产业发展的投资环境和潜力市场。

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更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《全球及中国金属增材制造行业市场调研及投资前景分析报告》

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