《增材制造产业发展简报》2024年第03期（总第055期）

2024 年 4 月 2 日第 03 期总第 055 期【内容提要】本期关注：《Wohlers Report 2024》最新报告：2023 年全球增材制造市场破 200 亿美元 增长 11.1%政策追踪：国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》的通知 明确推广增材制造技术技术进展：增材制造微晶格超材料 实现突破性的结构-功能一体化行业动态：国家统计局：1-2 月份 3D 打印设备产量同比增长 49.5%典型应用：增材制造被用于制造我国探月卫星燃料贮箱成员展示：贵州森远增材制造科技有限公司中国增材制造产业联盟成立于 2016 年 10 月 19 日，是在工业和信息化部指导下，由增材制造领域的企事业单位、高等院校、科研机构、产业园区等 128 家相关单位，按照自愿、平等、互利、合作的原则，共同发起组成的跨行业、开放性、非营利性的社会组织，秘书处设在工业和信息化部装备工业发展中心。联盟现有成员 330 余家，已设立工作组7 个，是中国增材制造领域层次最高、规模最大的行业组织。中国增材制造产业联盟立足于为我国增材制造产业搭建合作与促进平台，着眼于将政府与产业界、顶层设计与企业实践紧密结合起来，致力于支撑行业管理、聚拢行业资源、营造创新环境、促进交流合作，助力中国增材制造产业发展壮大。 本期关注Wohlers Report 2024202320011.1%4 月 2 日，由 ASTM International 提供支持的 WohlersAssociates 发布《Wohlers Report 2024》（沃勒斯报告 2024）。整个增材制造行业首次突破 200 亿美元大关，销售额达到200.35 亿美元，同比增长 11.1%。根据目前该机构主动透露的信息，与金属增材制造相关的市场 2023 年实现了 24.4%的增长，去年,共出货约 3793 套金属增材制造系统，相比之下，2022 年出货量为 3049 套。图 1 金属增材制造系统销售量《Wohlers Report 2024》详细探讨了推动增长的因素，包括新材料、资质流程以及行业标准等，特别是在航空航天、国防、医疗技术和能源等领域。分析团队还预计，通过提高机器精度和后期处理，增材制造（AM）解决方案将变得更加可靠。增材制造比传统制造便宜的成本阈值可能会从数千个单位转变为数十万甚至数百万个单位。图 2 《Wohlers Report 2024》电子版来自 35 个国家的 100 多名专家为该报告做出了贡献。来自 245 家制造商、服务提供商和材料生产商的大量数据使该研究成为对增材制造行业状况最全面的评估之一。 政策追踪近期，国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》（以下简称《行动方案》），提及增材制造技术。图 3 通知内容《行动方案》涵盖了五个主要方面：设备更新、消费品以旧换新、回收循环利用、标准提升以及强化政策保障。在方案第四部分“实施回收循环利用行动”中提出，有序推进再制造和梯次利用。鼓励对具备条件的废旧生产设备实施再制造，再制造产品设备质量特性和安全环保性能应不低于原型新品。推广应用无损检测、增材制造、柔性加工等技术工艺，提升再制造加工水平。18近日，市场监管总局、国家发展改革委等 18 部委联合印发文件，锚定 2025 年发展目标，明确未来两年重点工作，共涉及 8 大方面，35 项要求。3 月 18 日，市场监管总局会同中央网信办、国家发展改革委、住房城乡建设部等 18 部门联合印发《贯彻实施〈国家标准化发展纲要〉行动计划（2024—2025 年）》，就 2024 年至 2025 年贯彻实施《国家标准化发展纲要》提出具体任务。图 4通知文件其中，在健全产业基础标准体系中提到“制修订精密减速器、高端轴承、车规级汽车芯片等核心基础零部件（元器件）共性技术标准，推动解决产品高性能、高可靠性、长寿命等关键问题。强化粉末床熔融等增材制造工艺标准研制，健全元器件封装及固化、新型显示薄膜封装等电子加工基础工艺标准。推动高端金属材料、新型高分子材料和电子专用材料标准制定。加快补齐研发设计、生产制造等工业软件标准短板。制修订一批工业基础标准，助推产业基础高级化。〔工业和信息化部、市场监管总局（国家标准委）牵头，各有关部门和单位按职责分工负责〕 ”。3 月 25 日，东莞市印发《东莞市加快推动模具产业高质量发展的若干措施》（以下简称《措施》）。《措施》提出，要聚焦东莞模具这一优势产业，旨在加快推动模具产业发展，夯实东莞市模具产业基础配套能力，支撑东莞市制造业高质量发展。《措施》中明确提出，为了促进企业引进和培育，落实省级政策以加速先进制造业项目的投资和建设，对符合条件的模具项目按照新建工业厂房和新购置生产设备投入金额对企业予以奖励。同时推动东莞市模具产业向新能源汽车、增材制造等领域扩展，重点支持引进激光制造、增材制造、一体化压铸等先进方向模具制造项目。图 5通知文件在产品研发和创新领域，该措施提出，东莞市将在关键核心技术攻关领域提供支持，针对模具设计制造技术、模具材料热处理、模具成形工艺、增材制造随性冷却水路设计与加工技术等关键技术与工艺等重点领域开展关键技术攻关，开展成型复合材料的大型、精密、复杂模压模具关键技术、微米级精密注塑模具技术的前沿攻关，研发项目符合《东莞市重大科技项目实施办法（试行）》规定的，根据相关项目标准给予资助。 技术进展-增材制造技术的重要作用之一，是制造那些能够提高传统工业设备工作效率的相关部件。近年来，关于具有非常规特性的超材料的研究越发广泛，可以从微观尺度到宏观尺度通过灵活设计来改变物理性质，对工业领域显示出强大的吸引力。得益于增材制造技术的发展，高度复杂的微晶格超材料的制造得以实现。 微晶格超材料的几何基础源自对原子晶格的研究，这些原子晶格由具有连接支柱和定制孔的互连单元周期性排列。在微晶格超材料中，支柱决定机械强度，而孔径分布影响流体/气体传输。因此，它们广泛应用于需要稳定和高通量运输调节的机械工程和生物/化学/环境领域。微晶格超材料已应用于人体植入物的设计，以模拟人体骨骼的刚度和物质结构，同时支持人体运动、营养运输和新陈代谢。此外，微晶格合理的孔隙分布设计可以调节热传输，使其可以用作高效的隔热装置。微晶格超材料的多物理特性（如机械和传输特性）的可控性允许功能集成、灵活的设计和特性可调性。因此，其可用于抵抗复杂负载环境，也可用于高流量水净化系统。然而，传统周期性微晶格的几何特征是高度耦合和相互约束的，这限制了其物理性质的可调性。高机械强度通常对应于较少的孔隙分布，因此限制了传输，从而抑制了可能的设计和可调范围。如今，仿生学允许微晶格超材料通过模仿自然形状、性能和功能来实现卓越的物理特性。例如，将竹子状空心支柱元素引入微晶格可以大大提高比刚度和比强度，以接近设计极限；设计多孔莲藕状微晶格可以提供优异的骨再生和修复能力，满足种植体的强度和运输要求。华中科技大学史玉升教授团队和香港城市大学吕坚院士等团队联合，提出了一种受花旗松启发的创新超材料设计。花旗松可以长到 100 m 高，但直径仅约 1.5 m，这种超高但并不粗壮的树需要相当大的强度来抵御强风，以及具有允许水分和养分从根部到