【重点报告】增材制造产业白皮书.docx

增材制造产业白皮书

—西门子和深圳国家高技术产业创新中心联合发布

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4序言

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序言

3目录

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目录

目录

序言

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第一章

增材制造发展概述

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1.1

增材制造技术定义

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增材制造技术体系 5

增材制造发展趋势 7

第二章 国内外增材制造产业发展概览 9

增材制造的广泛应用 9

全球增材制造产业发展概述 12

国内增材制造产业发展概述 13

国内外产业发展对比 14

第三章 深圳产业概况及发展建议 19

产业概况 19

布局方向 20

序言

增材制造，以其创新的生产方式和对传统工艺流程的颠覆性改变，正在全球范围内引领制造业的转型升级。在中国，以增材制造技术为代表的先进技术，已经成为发展新质生产力的关键抓手。随着国家对增材制造技术的高度重视和相关政策战略的深入推进，这一被誉为制造业未来的关键技术，已经迈入了全新的发展阶段。

作为改革开放的前沿阵地和创新驱动的核心城市，深圳在增材制造产业的发展上展现了强劲的活力和潜力。深圳市政府积极响应国家战略，以先行示范标准大力推进增材制造技术的研究、应用和产业化，通过政策引导、资金支持和环境营造，吸引培育了一批增材制造领域的领军企业和创新团队，形成了具有深圳特色的产业集群，赋能制造业高端化、智能化、绿色化转型升级。

由西门子(中国)有限公司与深圳国家高技术产业创新中心共同编写的《深圳市增材制造产业发展白皮书》，旨在全面阐述增材制造产业的发展现状、技术趋势和未来前景，深入分析增材制造产业面临的机遇挑战，并结合深圳的实践案例，探究增材制造与传统制造的深度融合对深圳乃至全球发展的影响。通过本白皮书，我们希望能够为政府决策者、行业从业者和广大公众提供有价值的信息和深刻的洞见，共同推动中国增材制造产业的繁荣发展。

6增材制造发展概述

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增材制造发展概述

PAGE5增材制造发展概述

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增材制造发展概述

1增材制造发展概述

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1.1增材制造技术定义

1.1

增材制造是具有生产革命意义的新一代制造方式，是工业4.0的核心要件，是决定未来经济发展的12大颠覆技术之一。增材制造（AdditiveManufacturing，简称AM），又称为3D打印，是一种以计算机三维设计模型为蓝本，将三维数字模型按设定的层厚离散为一系列二维截面，通过材料逐层堆积的方式实现成型的制造技术。增材技术相对传统等材及减材制造，在轻量化、一体化、复杂化、定制化、材料利用率等方面存在一定优势，同时在加工精度、加工效率等方面与传统制造存在一定差距，因此更适用于小批量、小尺寸、高价质量、复杂结构零部件的设计及制造。

1.2增材制造技术体系

1.2

根据ISO/ASTM52900-15标准，增材制造包含7大类工艺：材料挤出（MaterialExtrusion）、光聚合（Photopolymerization）、粉末床熔合（PowderBedFusion）、材料喷射（MaterialJetting）、黏结剂喷射（BinderJetting）、片材层压（SheetLamination）和定向能量沉积（DirectedEnergyDeposition）。金属增材是未来产业化的重要方向，其主流技术路线包括粉末床熔融、定向能量沉积和黏结剂喷射三大类。

粉末床熔融

金属粉末床熔融技术基于能量源的不同，主要包括选择性激光熔化（SelectiveLaserMelting，SLM）和电子束熔化（ElectronBeamMelting，EBM）技术。SLM的核心优势是精度高、表面质量好，适用于复杂结构部件，但受限于成型尺寸、打印速度、材料热变形裂纹等问题，在大规模应用方面存在一定局限性。相比于SLM，由于热源不同，EBM输出功率更高、扫描速度更快，在打印钛合金等熔点较高的金属方面，较SLM更有优势。

定向能量沉积

直接能量沉积（DirectEnergyDeposition）技术，是通过高能量光束（例如激光或电子束）高速移动将材料熔化或汽化，在沉积区域产生熔池，材料以粉末、线材或糊状物的形式送入高温熔区，熔化后并冷却固化到基材逐层沉积，实现3D成型。DED较SLM技术成型效率更高，同时对粉末原材料的尺寸要求更低，因此粉材DED除用于直接打印零件外，也常被用于修复磨损或损坏的金属零件。同时，增材制造与CNC减材制造的搭配可将DED技术集成到CNC加工设备中。

图1.1Gartner增材制造技术成熟度曲线

粘结剂喷射技术

粘结剂喷射技术(BinderJetting)在大规模金属零件加工方面成本及效率优势明显。一是BJ对金属粉末要求较低，球形金属粉体尺寸小于38um即可，相比