纖維增強聚合物3D打印正在迅速接近商業(yè)臨界點。在接下來的十年中，市場將增長到20億美元(約130億人民幣)，設(shè)備安裝和應(yīng)用將擴大，技術(shù)也將繼續(xù)成熟。但是，增長伴隨著挑戰(zhàn)，生產(chǎn)、供應(yīng)鏈和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建立以及制造商數(shù)量亟待整合。

　　技術(shù)與材料分析

　　IDTechEx最新市場報告“3D打印復(fù)合材料2021-2031“”中提到，纖維增強聚合物 (FRP)的大部分市場由玻璃纖維和碳纖維熱塑性塑料主導(dǎo)。這不是一項全新的技術(shù)，而是建立在整個3D打印行業(yè)的發(fā)展之上，并且需要時間發(fā)展并達到商業(yè)成熟點。當(dāng)前市場上有多種3D打印復(fù)合材料方法，主要圍繞材料(連續(xù)纖維與短切纖維;熱塑性與熱固性)以及適合工業(yè)組織、專業(yè)消費者或業(yè)余愛好者的桌面打印機特性。

　　△聚合物復(fù)合材料概述

　　行業(yè)核心是材料，這決定了零件屬性和打印機要求，也是商業(yè)模式的關(guān)鍵部分。對于許多人來說，連續(xù)纖維復(fù)合材料具有重要價值，但短纖維復(fù)合材料和一系列熱塑性塑料和熱固性樹脂也存在很大機會。

　　新興硬件制造商和主要化工企業(yè)之間正在建立眾多戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，以及化工企業(yè)之間的活動，例如 巴斯夫 在2020年收購Owens Corning生產(chǎn)線。另外，也有公司通過推出長絲或其他復(fù)合材料直接進入這一領(lǐng)域，典型的例子是Braskem憑借再生碳纖維增強PP進入這一領(lǐng)域。

　　行業(yè)最新發(fā)展

　　3D打印復(fù)合材料這一領(lǐng)域的大部分活動都集中在美國。自2020年末， Markforged 宣布了新材料、打印機和分銷合作伙伴，并宣布計劃上市。這使這家公司釋放了大量資金以促進增長和并購活動，并成為Continuous Composites公司提起專利侵權(quán)訴訟的對象。與Markforged擁有同等歷史地位的 Desktop Metal 于2019年底首次使用Fiber產(chǎn)品，并推出了3D打印復(fù)合材料。然而，主要新興參與者出現(xiàn)在歐洲和亞洲，并逐漸加入日益激烈的市場。

　　△復(fù)合材料3D打印

　　另外，經(jīng)典的硬件銷售并不是唯一模式。許多人已經(jīng)開發(fā)出專有技術(shù)，但并不銷售設(shè)備，而是在內(nèi)部使用，充當(dāng)服務(wù)提供商、合同制造商，甚至直接向消費者銷售產(chǎn)品。

　　復(fù)合材料3D打印的應(yīng)用

　　增材制造目前與傳統(tǒng)制造相比，仍然受到諸如生產(chǎn)率、可用材料組合、培訓(xùn) 和專業(yè)知識要求、規(guī)模等因素的阻礙。在許多情況下，這將它的應(yīng)用領(lǐng)域限制在原型和工具之類。復(fù)合材料3D打印機面臨著同樣的困境，最終用途零件的例子越來越多，而且會繼續(xù)增加。但主要使用區(qū)域仍然在制造車間，生產(chǎn)夾具、固定裝置、工具和其他設(shè)備，這使得這項技術(shù)始終在中低部分使用。

　　盡管制造車間仍然是一個潛在的有利領(lǐng)域，并且具有明顯的附加值，但隨著新解決方案的出現(xiàn)和這項技術(shù)在航空航天和醫(yī)療等高價值行業(yè)的潛力，復(fù)合材料打印機不僅可以替代金屬部件，還能夠推動設(shè)計改進。并且許多公司逐漸發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)部引入這項技術(shù)能夠降低供應(yīng)商成本和因更換部件而帶來的庫存挑戰(zhàn)。

　　市場前景如何?

　　IDTechEx預(yù)測，到2031年，3D打印復(fù)合材料市場總收入將從2021年的少量價值達到20億美元。盡管疫情對于全球市場造成了很大影響，但3D打印機的使用恢復(fù)得相當(dāng)快，而且會朝著加速3D打印分布式供應(yīng)鏈的方向發(fā)展。

　　復(fù)合材料3D打印機的安裝量雖然目前比聚合物打印機少得多，未來的增長趨勢卻十分明顯?，F(xiàn)有的聚合物打印機通常可以使用部分復(fù)合材料，但加載百分比非常低，并且存在一些限制。不斷增長的裝機規(guī)模將帶來可觀的材料、軟件和服務(wù)的后續(xù)銷售收入，這些收入將迅速超過硬件銷售。

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