“为什么”转向“如何”之3D打印工艺端的理解

华福证券3D打印行业研究系列报告（四）：“为什么”转向“如何”之3D打印工艺端的理解

七大基础增材技术成熟，推动行业发展。增材技术分为 7 大类，分别是：立体光固化（SLA）、粘结剂喷射（3DP）、定向能量沉积（DED）、薄材叠层（LOM）、材料挤出（FDM）、材料喷射（PloyJet）、粉末床熔融（SLM、SLS、EBM）。目前主流使用的3D打印技术大致可以分为两大类，即金属类与非金属类， SLM、SLS和EBM是主流的成型工艺。

增材制造选用原则主要受用途、制品质量要求、材料、成型效率、成本、激光器以及外部环境的影响。粉末影响最大，不同3D打印技术适用于不同的打印材料。选择性激光烧结（SLS）和选择性激光熔化（SLM）则以金属、陶瓷粉末材料为主。目前SLM工艺市场优势主要有：1）成熟的软件和机械技术；2）工艺直接交付金属零件；3）在目前所有金属增材技术中致密度最高；4）因其能够打印航空航天业常用的大尺寸、重负荷最终使用部件而备受推崇。

BJAM技术：成本较PBF与DED技术更低，核心性能尚不满足下游需求。基于粉末床工艺，通过喷墨打印头逐层喷射粘结剂选区沉积在粉末床上，粘结打印三维实体零件初坯，随后将打印的初坯置于均匀的热环境中进行脱脂和烧结，使其致密化并获得机械性能良好的零件。与PBF和DED技术相比，BJAM技术存在独特的优点：成本、材料体系广泛、表面质量良好和无需支结构等，缺点为打印成品需后处理过程较为复杂，同时致密度和孔隙率与SLM工艺差距较大，难以用在消费电子领域。

区域3D打印技术：效率提升新思路，规模化生产的潜在工艺。传统方式提升效率主要是增加激光数量或者使用BJAM工艺，而区域打印工艺中使用非常高的功率，是单激光技术中使用的功率的10-150倍。目前使用该技术的企业Seurat第一代装备可实现约300美元/公斤的制造成本，这已经将金属3D打印的成本降低了40%，突破了现有的单件成本壁垒；到2025，其第二代设备有望将打印速度提升到现有L-PBF工艺的100倍，使平均零件打印成本将为150美元/公斤；到推出其所谓的第X代，则会将制造成本降至25美元/公斤以下，从而在金属制造领域开辟更大的市场。

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