复合材料增材制造市场在2028年达100亿美元,最终零件成推手

来源:3D打印商情    关键词:3D打印,3D打印技术,3D打印运用,    发布时间:2018-12-20

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导读:大幅面挤出和粉末床熔合正在推动短切纤维复合材料的消耗。

颗粒和粉末,用短切玻璃和碳纤维增强,已在汽车、航空航天、能源和海洋工业中制造出许多不同类型和尺寸的最终零件——这是SmarTech Publishing最新的200页报告中提供的要点,该报告详细介绍了复合材料增材制造市场。2016年发布的基准报告的第一次更新突出了新的大幅面材料挤出技术和粉末床融合系统能力的扩展如何有助于将切碎的纤维增材制造市场建设成近100亿美元的机会,并预测增长复合年增长率为22.3%。
到2028年,最终预测的100亿美元年收入预测值包括硬件(约45%)、材料(约10%)和复合材料零件(包括原型,工具和直接制造的最终零件)产生的收入占剩余的45%。
虽然连续纤维增材制造技术仍然是多家公司研发工作的长期目标,但短切纤维增强材料已经开始在新硬件、材料销售和AM服务方面产生可观的收入。这些首次与航空航天、汽车、医疗、能源、船舶和消费品等领域的主要复合AM采用者通过内部零件生产所产生的价值相关联。

资料来源:SmarTech Publishing
复合材料增材制造市场
新的3D打印复合材料材料市场(2018-2028)报告指出和量化在这些主要制造领域实施用于3D打印的纤维增强复合材料和纳米复合材料所带来的商业机会。
该报告中提供的数据包括来自硬件销售的40多亿美元收入。特别是,粉末床融合3D打印机有望成为用于复合AM部件生产的主要系统类型。复合材料AM零件生产(包括原型、工具和最终零件)产生的收入在2028年预测期结束时达到40亿美元。在此期限内,最终零件预计将成为最大的收入机会。

采用复合增材制造的时间表。资料来源:SmarTech Publishing
颗粒,细丝和粉末
目前市场上提供的商业复合AM技术几乎完全属于两个技术领域——材料挤出和粉末床熔合。这些技术在热塑性材料基质中使用短切纤维增强材料。基质的性质可根据所使用的3D打印工艺而变化——热塑性粒料在大幅面材料挤出3D打印机中出现,而长丝用于较小尺寸的系统。热塑性粉末仍然是复合3D打印最常用的支撑类型,因为它们广泛用于粉末床熔合系统,包括SLS和MJF。
一些商业实验在用于预浸料的基于层压的AM工艺的部分中进行,而连续纤维技术沉积工艺几乎完全是实验性的。

复合材料通过大幅面材料挤出系统沉积。
碳和玻璃
在所有传统和先进的复合材料制造应用中,最主要材料是碳纤维。除了纤维之外,碳还可以以其他形式用于制造(和AM),这被称为同素异体。其中包括石墨烯(一原子厚的碳原子层)和CNT(碳纳米管)。碳纳米管正在成为一种用于3D打印的可行的增强材料。复合材料的增材制造(以及一般的复合材料制造)中的另一个关键材料是玻璃纤维。玻璃纤维增强热塑性塑料越来越多地被视为PBF工艺的机会。
预计长期增长将非常显著,因为复合材料在医疗和航空领域以及下一代汽车、能源和运输等消费领域的范围内变得更加重要。随着增材制造技术的完善,SmarTech Publishing预计它们将在整个复合材料制造市场中占据相当大的份额。

西门子和Stratasys复合的一个3D打印部件样件,具有复杂的外部几何形状(照片不完全可见)。