光固化3D打印機(jī)打印速度慢、材料價(jià)格貴始終是被行業(yè)和客戶詬病的問題,帶來的直接結(jié)果便是制造效率低,時(shí)間成本高,很難用于批量生產(chǎn)。倘若3D打印機(jī)的速度能夠顯現(xiàn)指數(shù)級的加強(qiáng),那樣對3D打印行業(yè)和各應(yīng)用行業(yè)是顛覆性的。
序號
廠商
國家
技術(shù)種類
網(wǎng)站
1
Carbon
美國
CLIP/DLS
https://www.carbon3d.com
2
EnvisionTEC
德國
DLP/cDLM
https://envisiontec.com
3
3D Systems
美國
SLA
https://www.3dsystems.com
4
Prodways
法國
DLP
https://www.prodways.com/en/
5
聯(lián)泰科技
中國·上海
SLA/DLP
http://www.uniontech3d.cn
6
清峰時(shí)代
中國·北京
DLP/LEAP?
http://www.luxcreo.com/?3d-fab.net
7
中瑞科技
中國·蘇州
SLA
http://www.zero-tek.com/cn/index.html
8
金達(dá)雷(UNIZ)
中國·北京
LCD
https://www.uniz.com/cn_zh/
9
上海普利生
中國·上海
LCD
http://www.prismlab.com
10
塑成科技
中國·北京
DLP
http://www.revolaboratories.com
11
大族激光
中國·深圳
SLM/DLP
https://www.hanslaser.com
12
魔方精細(xì)
中國·深圳
DLP
http://www.bmftec.cn/
14
廣州黑格
中國·廣州
DLP+
https://www.heygears.com/
廠商
Carbon
EnvisionTEC
B9Creations
3D Systems
Nexa3D
清峰時(shí)代
Uniz
上海普利生
機(jī)型
M2
Micro Plus cDLM
B9 Core 550
模塊化Figure4 Production
NXE400
TnX系列
Slash Plus UDP
Rapid600
Z軸打印速度
500mm/h
80mm/h
25~100mmh
100mm/h
600mm/h
1200mm/h
1200mm/h
18~20mm/h
樹脂生產(chǎn)速度
11600cc/h
15分鐘可打印80顆牙齒臨時(shí)冠
/
15分鐘打印20~30個(gè)牙冠
/
鏤空打印件達(dá)到20000cc/h
1500g/h
打印幅面
189*118*326mm
180*101*85mm
96*54*127mm
124.8*70.2*348mm
加工體積達(dá)16L,XY掃描LCD 4K
192*120*200mm
576*324*580mm
技術(shù)類型
CLIP/DLS-連續(xù)液面揭發(fā)
cDLM-連續(xù)數(shù)字光制造
DLP
設(shè)備人和自動(dòng)化技術(shù)
LSPc-潤滑油子層光固化技術(shù)
LEAP
UDP單向剝離技術(shù)
DLP/LCD
市場狀況
租賃、需要多
在售
在售
在售
在售
未售
/
在售
Z軸速度排名
4
6
7
5
3
1
1
8
雖然全世界3D打印機(jī)廠商都在朝著這個(gè)方向突破,然則2015年,美國Carbon機(jī)構(gòu)在光固化成型工藝上率先取得突破性發(fā)展,其開發(fā)出了連續(xù)液界面3D打印技術(shù)(CLIP),比傳統(tǒng)的3D打印機(jī)的打印速度快25-100倍,在世界范圍內(nèi)導(dǎo)致巨大的關(guān)注并登錄《science》雜志封面。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù),物體能夠在幾分鐘之內(nèi)打印完成,而再也不需要幾個(gè)小時(shí)。
隨后Carbon機(jī)構(gòu)在資本市場受到極重的認(rèn)可,2019年6月完成E輪融資2.6億美金,估值則達(dá)到了24億美元。
序號
融資時(shí)間
輪次
融資金額
1
2015.3
A+B
4100萬美金
2
2015.4
A+B
1000萬美金
3
2015.8
C
1億美金
4
2016.9
C
8100萬美金
5
2017.12
D
2億美金
6
2019.6
E
2.6億美金
美國的 Carbon3D 機(jī)構(gòu)于 2015 年推出了基于 CLIP 技術(shù)的連續(xù)成型 3D 打印設(shè)備。這項(xiàng)技術(shù)剛推出的時(shí)候命名為CLIP(Countinuous Liquid Interface Production)連續(xù)液面生產(chǎn),日前已然更名為DLS(Digital Light Synthesis)數(shù)字光處理技術(shù)。全部 3D 打印過程連續(xù)無停頓。這項(xiàng)技術(shù)的核心是“利用一層透氧膜,隔離光敏樹脂液體和空氣中的氧氣,實(shí)現(xiàn)高速、連續(xù)的3D打印成型”。
2018年,Carbon與阿迪達(dá)斯合作,經(jīng)過數(shù)字光合技術(shù)創(chuàng)造高性能鞋的規(guī)模化生產(chǎn)。之前,阿迪達(dá)斯制造單個(gè)鞋中底需要90分鐘,而經(jīng)過Carbon的DLS技術(shù),則只需要20分鐘上下。
Carbon機(jī)構(gòu)重點(diǎn)的客戶包含:阿迪達(dá)斯、NASA、蘭博基尼、福特汽車、路特斯跑車、Ramaco、Riddell、CIDEAS、Sculpteo、The Technology House、WestStar Precision等。
CLIP原理演示
德國EnvisionTEC是全世界范圍內(nèi)非常專業(yè)的一家光固化3D打印機(jī)廠商,創(chuàng)立于2002年,持有領(lǐng)先的商場DLP打印技術(shù)。當(dāng)前供給40多款基于6種區(qū)別技術(shù)的打印機(jī),用于按照數(shù)字設(shè)計(jì)文件打印實(shí)物。先進(jìn)的3D打印機(jī)應(yīng)用范圍廣泛,適用于醫(yī)療、專業(yè)和工業(yè)市場,可供給卓越的精度、表面光潔度、功能性和速度。EnvisionTEC的知識產(chǎn)權(quán)包含100多項(xiàng)待決和授權(quán)專利和70種專利材料。其亦推出了高速光固化3D打印機(jī)Micro Plus cDLM。
cDLM(Continuous Digital Light Manufacturing,意為連續(xù)數(shù)字光制造)是德國EnvisionTEC機(jī)構(gòu)的專利3D打印技術(shù),該技術(shù)非常適用于制品研發(fā)設(shè)計(jì)的快速驗(yàn)證,打印整盤模型可在15-30分鐘內(nèi)完成,非常適用于設(shè)計(jì)工作室、院校、珠寶門店以及關(guān)聯(lián)珠寶行業(yè)需要在極短期內(nèi)完成設(shè)計(jì)模型的環(huán)境下,打印品質(zhì)不會由于速度快而丟失。
Micro Plus cDLM的3D打印速度為Z軸每英寸10~20分鐘,其最大3D打印尺寸為45.4×28.5×75毫米。日前,EnvisionTEC已然覆蓋全世界66個(gè)國家,營銷3D打印機(jī)超過5000臺,員工超過200人。EnvisionTEC有多款材料在中國拿到了CFDA認(rèn)證,能夠用于醫(yī)療行業(yè)。
EnvisionTEC 3D打印機(jī)
3D Systems是SLA光固化技術(shù)的發(fā)明人,全世界SLA的龍頭機(jī)構(gòu),2016年, 3D Systems展示了其革命性的大規(guī)模高速樹脂3D打印系統(tǒng)Figure 4。此系統(tǒng)融合了設(shè)備人和自動(dòng)化技術(shù),生產(chǎn)效率要遠(yuǎn)高于普通的樹脂3D打印系統(tǒng)(速度快50倍),乃至能與傳統(tǒng)的注塑工藝一較高下。
Figure 4的制造速度非??欤?span style="color: green;">倘若按單個(gè)件的制造速度來計(jì)算,注塑的平均速度為6秒/個(gè),而這套3D Systems的系統(tǒng)能夠達(dá)到7秒/個(gè),速度幾乎能夠與注塑相媲美。另一一個(gè)重要的特點(diǎn)是,這套系統(tǒng)同期制造的所有零件都是個(gè)性的,上面的螺紋都不同樣,而不像模具只能制造完全相同的零件。
法國Prodways曾經(jīng)是法國工業(yè)集團(tuán)GroupeGorge旗下的子機(jī)構(gòu)。2017年5月,Prodways經(jīng)過IPO獨(dú)立,在巴黎證交所上市。Prodways上市后收購了AvenAo集團(tuán)旗下的工業(yè)設(shè)備供應(yīng)商AvenAoIndustrie,以及醫(yī)療設(shè)備制造商Interson-Protac,經(jīng)過一系列的整合,持續(xù)加強(qiáng)對產(chǎn)業(yè)鏈的掌控能力。
在2008年,基于3D打印機(jī)的應(yīng)用上,他發(fā)明了移動(dòng)數(shù)字光處理技術(shù)(MOVINGLight technology),并基于此推出了DLP系列3D打印機(jī):L-series和V-series。
MOVINGLight技術(shù),是一種數(shù)字化處理(DLP)技術(shù)路線。365nm的UV LED能夠使更廣范疇的高性能的樹脂感光,能夠固化SLA用環(huán)氧樹脂(Epoxy)和DLP用丙烯酸酯樹脂(Acrylates)以及各類混合材料。這種技術(shù)能夠制造兩大類材料:功能樹脂和陶瓷。在陶瓷材料的應(yīng)用上,Prodways專注于功能陶瓷材料(Technical Ceramic)的制備。
MovingLight技術(shù)
清鋒時(shí)代(清鋒科技)是國內(nèi)比較早從事高速光固化3D打印技術(shù)開發(fā)的機(jī)構(gòu),亦是國內(nèi)當(dāng)前最受資本追捧的創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目之一。2017年底得到來自北極光創(chuàng)投和元始資本千萬級的天使投資,2018年7月清鋒科技3D-FAB已完成數(shù)5000萬元Pre-A輪融資,這輪融資由順為資本領(lǐng)投,北極光創(chuàng)投、復(fù)星國際跟投。2019年,清鋒時(shí)代得到新的投資。
在商場模式方面,極速3D打印經(jīng)過賦能制鞋廠家,目的在2024年達(dá)成5000萬雙定制化鞋底的產(chǎn)能。同期,將整合一整套可標(biāo)準(zhǔn)化復(fù)制的生產(chǎn)服務(wù)體系,這套服務(wù)體系不僅能應(yīng)用在制鞋行業(yè),將來還將應(yīng)用在醫(yī)療、家居、汽車等其他行業(yè)。
團(tuán)隊(duì)方面,大部分創(chuàng)始成員來自關(guān)聯(lián)技術(shù)開發(fā)行業(yè)。日前員工規(guī)模70人,其中有60%負(fù)責(zé)技術(shù)開發(fā),分布在北京、寧波、臺北、美國硅谷等地。日前已申請53項(xiàng)專利,并斬獲多項(xiàng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大獎(jiǎng)。創(chuàng)始人姚志鋒畢業(yè)于清華大學(xué)雕塑系,是3D打印技術(shù)的二次創(chuàng)業(yè)者,有近10年的技術(shù)探求和管理經(jīng)驗(yàn)。
清鋒時(shí)代的高速打印機(jī)技術(shù)被命名為:極速3D打印"LEAP?"技術(shù)(Light Enabled Additive Production Technology),極速3D打印“LEAP?”技術(shù),相較傳統(tǒng)3D打印技術(shù)而言,不需要層層疊加構(gòu)成三維物件,是經(jīng)過一種“生長”的方式快速成型。這一技術(shù)基于Bottom-up DLP,最高打印速度達(dá)到到120cm/h,且能適用多種區(qū)別材料,真正能夠實(shí)現(xiàn)批量化定制生產(chǎn)。
UNIZ由李厚民創(chuàng)立于美國加州,2012年在北京設(shè)立機(jī)構(gòu),先后在深圳、廣西投資建廠,并在荷蘭創(chuàng)立子機(jī)構(gòu),業(yè)務(wù)覆蓋中國、歐洲、美洲、大洋洲、東南亞等地區(qū)。(出口為主)
2016年,自主開發(fā)的專業(yè)級超高速光固化3D打印機(jī)SLASH系列在眾籌平臺Kickstarter上線,得到57萬美元預(yù)售訂單。日前UNIZ有6款光固化3D打印機(jī),均為LCD光源的設(shè)備。
UNIZ在CES 2019大會上,推出了其最新的,速度達(dá)到1200毫米/小時(shí)的高精度3D打印機(jī)系列 - SLASH 2和SLASH 2J。
2015年,UNIZ得到數(shù)百萬美元天使投資,天使投資人成從武一度做為聯(lián)合創(chuàng)始人參與UNIZ的創(chuàng)立。2017年,UNIZ得到A輪融資4500 萬人民幣,由德聯(lián)資本領(lǐng)投,高德地圖創(chuàng)始人成從武,以及其他公司跟投。
李厚民本科畢業(yè)于清華大學(xué),在美國奧本大學(xué)攻讀高分子專業(yè)博士。這里之前,他已然拿到美國南加州大學(xué)材料學(xué)碩士學(xué)位、奧本大學(xué)的電子與計(jì)算機(jī)學(xué)碩士學(xué)位,和高分子學(xué)碩士學(xué)位。
日前UNIZ設(shè)備可打印的材料體系包含:zDental Model沙黃樹脂、zABS Amber樹脂、zENG Amber樹脂、zWax Purple、zSG Amber、zUDP ORANGE、zABS-GRAY、zABS-GREEN、zABS-IVORY、zABS-WHITE、zOrtho GRAY、zPMMA CLEAR、zUDP GRAY、zWAX AMBER
上海普利生的LCD光固化設(shè)備,在Z軸方向的打印速度并無Carbon等機(jī)構(gòu)這么快,然則其設(shè)備X、Y軸的成型面積大,因此能夠一次打印更加多的部件。普利生·銳打600具備超大面陣揭發(fā):成型尺寸達(dá)到580*325*580mm,擁有強(qiáng)大的輸出效率:每小時(shí)輸出量超過1500g。
上海普利生以前是一家傳統(tǒng)的制造企業(yè),2013年機(jī)構(gòu)起始利用自己在感光行業(yè)的技術(shù)優(yōu)良和感光設(shè)備研發(fā)、生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn),成功研發(fā)了擁有原創(chuàng)性完全知識產(chǎn)權(quán)的Prismlab Rapid系列SMS工藝(LCD光源)的3D快速成型設(shè)備和配套光固化樹脂,擁有成型速度快、精度高、尺寸大的特點(diǎn),已具備批量生產(chǎn)的能力。
普利生的初期投資者是上海曼恒(VR行業(yè)的新三板掛牌機(jī)構(gòu)),2018年11月,普利生得到數(shù)千萬元戰(zhàn)略投資,世界化工巨頭德國BASF領(lǐng)投,世界500強(qiáng)企業(yè)沙特基本工業(yè)跟投。
日前普利生將不少精力投入到齒科應(yīng)用服務(wù)方面,亦便是3D打印隱形牙套的生產(chǎn)上。另一,普利生做為牽頭單位承擔(dān)了科技部《納米結(jié)構(gòu)增材制造工藝與裝備》重點(diǎn)專項(xiàng)。該項(xiàng)目中央財(cái)政經(jīng)費(fèi)撥款1739萬元,項(xiàng)目實(shí)施周期為3年。
塑成科技最早是一家光敏樹脂材料開發(fā)生產(chǎn)的企業(yè),2018年初得到北京金 科創(chuàng)投、齊河意谷等合投的600萬元天使投資,2019年1月完成A輪兩千萬融資,投資方為某國資背景基金。
塑成的創(chuàng)始人博爾金海倫讀博士時(shí)期與Carbon的CEO是同一個(gè)導(dǎo)師,因此呢塑成亦在朝著Carbon的方向發(fā)展,2018年亦推出高速的光固化3D打印機(jī),并在運(yùn)動(dòng)鞋方面與必邁體育合作試樣。
數(shù)字光子制造技術(shù) ( DIGITAL PHOTONIC MANUFACTURING ) 依靠的是塑成科技 Revo 開創(chuàng)性的雙重固化制造工藝和可編程液態(tài)樹脂。傳統(tǒng)的光固化 3D 打印方式一般制造出來易碎易壞的制品。依靠咱們在材料中運(yùn)用了熱激活的可編程化學(xué),克服了傳統(tǒng) 3D 打印材料上的缺陷。這使得咱們能夠 3D 打印出來工程級別機(jī)械性能的高精細(xì)度的制品。
光固化成型 + 熱熟化定性 = 工程級別機(jī)械性能的高精細(xì)度的制品
光固化成型
Type E + 運(yùn)用 Revo 研發(fā)的精細(xì)算法嚴(yán)控光固化反應(yīng)進(jìn)程。Type E + 將數(shù)字光圖像不間斷的投射至裝有可編程樹脂的料槽,與此同期,料槽上方的成型平臺依據(jù)材料特性進(jìn)行精細(xì)計(jì)算并輸出穩(wěn)定的提高速度指令,在這個(gè)過程中,料槽中被光子輻射的樹脂由液體變?yōu)楣腆w,實(shí)現(xiàn) 3D 打印三位一體的光固化成型。
熱熟化定性
Type E + 運(yùn)用 Revo 研發(fā)的熱熟化定性技術(shù)激活成型制品內(nèi)在的熱化學(xué)反應(yīng)。Type E + 按照材料特性計(jì)算加熱溫度與時(shí)間,利用 AI 編程精細(xì)催化成型制品內(nèi)部分子的連續(xù)化學(xué)反應(yīng),實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)異且穩(wěn)定的最后制品。
2016年12月,上市機(jī)構(gòu)大族激光(股票代碼002008)發(fā)布信息叫作大族激光開發(fā)出國內(nèi)首臺能夠從光敏樹脂中快速生長出制品(連續(xù)液界面制造(CLIP)技術(shù))的3D打印機(jī)。但在隨后的始終沒見到該設(shè)備的展出和報(bào)告。此項(xiàng)目亦基本擱置。
微納米尺度3D打印是日前全世界最前沿的先進(jìn)制造行業(yè)之一,其精度能達(dá)到細(xì)觀、微觀和納觀(即十億分之一米)級別,這一特性就使微納3D打印能批量復(fù)制微小結(jié)構(gòu),并制造出真正處在微觀級別的器件,這些器件在細(xì)節(jié)和精度上效果更好。
摩方的微納3D打印技術(shù)還被《麻省理工科技評論》列為2015年全世界10大顛 覆性技術(shù)突破第二名,亦是該行業(yè)公認(rèn)的全世界4支前沿團(tuán)隊(duì)中獨(dú)一的華人團(tuán)隊(duì)。跟隨項(xiàng)目同期落戶無錫的還有摩方機(jī)構(gòu)近40人的開發(fā)團(tuán)隊(duì),其中博士近20名魔方材料科技在無錫的分部——無錫魔方精細(xì)科技有限機(jī)構(gòu),18年在無錫落戶不久后就和世界500強(qiáng)企業(yè)之一的美國強(qiáng)生展開了合作。
不僅如此,機(jī)構(gòu)由于微納尺度3D打印技術(shù)的日趨完善,還吸引了眾多其他國內(nèi)外知名企業(yè)、院校及研究公司的關(guān)注,并且廣泛應(yīng)用在眾多超精細(xì)加工和先進(jìn)制造行業(yè)。
2015年畢業(yè)于北京大學(xué),得到材料科學(xué)博士學(xué)位。博士時(shí)期重點(diǎn)科研重點(diǎn)從事低維半導(dǎo)體材料(石墨烯、碳納米管等)、相變材料、鋰電池材料、磁性材料及壓電材料的科研。
發(fā)布SCI收錄的研究論文9篇,合作文案若干,單篇引用過100文案3篇。2013-2014年以拜訪學(xué)者的身份在韓國成均館大學(xué)開展能源材料行業(yè)的科研。
曾任深圳光啟高等理工科研院組織發(fā)展總監(jiān)。2018年加入摩方精細(xì)科技機(jī)構(gòu),任機(jī)構(gòu)副總經(jīng)理,從事微納結(jié)構(gòu)高精度3D打印器件的開發(fā)及應(yīng)用推廣工作。
闞敏博士
HeyGears Tech(黑格科技),是一家以3D打印應(yīng)用和數(shù)字化智能制造技術(shù)為核心的科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)型機(jī)構(gòu)。由來自于美國公立常春藤UIUC工程學(xué)院的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)辦??偛孔溆趶V州。
2016年首發(fā)高精度3D打印系統(tǒng)Ultracraft。2017年被美國權(quán)威商場雜志快機(jī)構(gòu)評為最佳創(chuàng)新50強(qiáng),系該榜單中獨(dú)一一家3D打印機(jī)構(gòu)。2018年首發(fā)Ultra-NET設(shè)備集群化管理系統(tǒng)和Ultra-HUB人工智能數(shù)據(jù)中心。
UltraCraft、Ultra-NET和Ultra-HUB結(jié)合UltraPrint(高分子新材料)打通M-B-C,從“數(shù)字化生產(chǎn)”到“去規(guī)?;绷闶鄣男滦?D打印應(yīng)用場景。從設(shè)計(jì),智造到模式貫穿醫(yī)療、消費(fèi)、電子等多個(gè)行業(yè)。
2018年,黑格智能完成3.25億元融資,作為3D打印創(chuàng)業(yè)機(jī)構(gòu)中的佼佼者。
2019年TCT展會,搭載4K分辨率工業(yè)級光學(xué)引擎HeyGears Ultracraft A3工業(yè)級3D打印機(jī)與超大幅面工業(yè)級3D成型系統(tǒng)HeyGears Ultracraft M-OS(以下簡叫作M-OS)全世界首發(fā),聯(lián)袂亮相2019 TCT亞洲展覽會。
【總結(jié)】
在應(yīng)用方向上,日前各家主推的行業(yè)為牙科醫(yī)療行業(yè)以及珠寶制造行業(yè)。按照 IDC 發(fā)布的數(shù)據(jù),3D 行業(yè) 70%的營銷額來自于工業(yè)設(shè)備的營銷和應(yīng)用,這亦是去年底全世界巨頭 3D SYSTEM 宣布退出桌面 3D 打印行業(yè)的原由,按照惠普去年發(fā)布的信息,叫作她們亦將在將來將工業(yè)級的噴墨 3D 打印機(jī)推向市場,并不觸及桌面級 3D 打印機(jī)的市場,由此看來工業(yè) 3D 打印機(jī)無論從技術(shù)需求和市場價(jià)值都要高于桌面設(shè)備,桌面 3D 打印龍頭切入工業(yè)設(shè)備亦是情理之中的事了。
在普華永道的調(diào)研報(bào)告中表示,在美國市場中,31.4%的用戶僅將 3D 打印技術(shù)應(yīng)用于快速原型制造,其中 17.4%的用戶仍在探索應(yīng)該怎么樣運(yùn)用 3D 打印技術(shù),而有 2.5%的用戶已然起始運(yùn)用 3D 打印技術(shù)制造有些運(yùn)用傳統(tǒng)技術(shù)沒法制造出來的制品。有三分之二的制造企業(yè)已然應(yīng)用了 3D 打印技術(shù),大都數(shù)調(diào)研用戶認(rèn)為將來 3-5 年將會有 50%的制造業(yè)同行引入 3D 打印技術(shù)。從以上結(jié)果中不難曉得,3D 打印技術(shù)在將來的幾年內(nèi)會得到更加廣泛的應(yīng)用。
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