資本持續(xù)關(guān)注的3D打印行業(yè)是什么樣的？這里有一份行業(yè)梳理

作者：汝晴、夢想家菜菜、慕一

10月22日，在“直通烏鎮(zhèn)”全球互聯(lián)網(wǎng)大賽總決賽上，3D打印公司「LuxCreo清鋒時代」獲得了大賽冠軍。同月，專攻數(shù)字化齒科3D打印機(jī)的「迅實科技」，宣布完成過億元人民幣的B輪融資。

8月8日，「LuxCreo清鋒時代」宣布完成KPCB領(lǐng)投，北極光創(chuàng)投、順為資本跟投的3000萬美元B輪融資。 8月26日，研發(fā)微納米級3D打印設(shè)備及材料的「摩方材料」完成1億人民幣A+輪融資。

在過去的兩個月里，3D打印企業(yè)吸引了不少市場關(guān)注。此前，36氪也曾經(jīng)對2018年、2019年的兩年來3D打印領(lǐng)域的投融資情況以及目前3D打印整個產(chǎn)業(yè)狀況進(jìn)行了分析。（詳情請看：發(fā)明30年后，3D打印現(xiàn)狀如何？）

繼續(xù)3D打印的話題，國內(nèi)3D打印領(lǐng)域主要有哪些玩家組成？相信讀完這篇文章，你一定能得出答案。

3D打印是什么？

3D打印是增材制造的另一種說法，它是以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，將材料逐層堆積制造出實體物品的新興制造技術(shù)。增材制造可節(jié)約制造材料和加工時間，制作形態(tài)萬千的物品，實現(xiàn)制造的個性化和定制化。增材制造實現(xiàn)了制造方式從等材、減材到增材的轉(zhuǎn)變，改變了傳統(tǒng)制造的工藝流程、生產(chǎn)線、工廠模式、產(chǎn)業(yè)鏈組合，被認(rèn)為是制造領(lǐng)域極具代表的顛覆性技術(shù)。

為搶占增材制造技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機(jī)，多個國家和地區(qū)將其列為重點發(fā)展方向，制定了相關(guān)規(guī)劃及扶持政策。

按3D打印產(chǎn)業(yè)鏈，可以根據(jù)上中下游分為3D打印材料、3D打印設(shè)備、3D打印服務(wù)、以及3D打印應(yīng)用。而按照3D打印原材料的則可以分為金屬3D打印和非金屬3D打印兩大類；按照應(yīng)用上的區(qū)別又可以分為工業(yè)級3D打印、特種打印等。

在這份行業(yè)圖譜里，我們將整個3D打印行業(yè)拆分成金屬3D打印和非金屬3D打印兩大類，并以相關(guān)的打印技術(shù)和應(yīng)用范圍為細(xì)分項為大家盤點整個市場的企業(yè)格局。

一、金屬3D打印

1、金屬3D打印材料

與普通材料不同的是，3D打印材料需要應(yīng)用特有的技術(shù)進(jìn)行制備，來滿足3D打印產(chǎn)品及3D打印設(shè)備對材料的特殊要求。根據(jù)所使用的3D打印技術(shù)的不同、制造的零件用途不同，所需要的材料也不相同。

金屬3D打印材料主要是金屬粉末，主要材質(zhì)包括鈷基合金、不銹鋼、工具鋼、模具鋼、鎳基合金、鈦及鈦合金，以及各系鋁合金等。

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)分析報告顯示，未來市場3D復(fù)合打印材料的規(guī)模將不斷增加，金屬材料的應(yīng)用也會逐年上升，預(yù)計2022年復(fù)合材料有望達(dá)到1.11億美元，3D打印金屬材料的市場規(guī)模達(dá)到8億美元，金屬材料的研發(fā)生產(chǎn)將有更廣闊的市場空間。

在金屬3D打印材料領(lǐng)域，有公司僅針對特定領(lǐng)域提供專業(yè)材料。如「中航邁特」，主營業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)就是航空航天金屬 3D 打印粉末材料研發(fā)和生產(chǎn)，年產(chǎn)能將達(dá)至少1000噸；以及「融天航空器材」代理來自美國、歐洲的航空用3D打印金屬粉末。

更多的廠商是生產(chǎn)通用性的金屬粉末產(chǎn)品。如「納聯(lián)材料」生產(chǎn)適用于SLM、EBM、DED 等技術(shù)的基合金、不銹鋼、工具鋼、模具鋼、鎳基合金、鈦及鈦合金金屬粉末材料；同類公司還有「宇光飛利金屬材料」、「金源智能技術(shù)」、「微納增材技術(shù)」、「康普錫威科技」、「英納特納米科技」、「優(yōu)材科技」、「中體新材料」、「上海狀邁」等。

此外，還有部分兼?zhèn)浯蛴≡O(shè)備和材料的公司，將在下文進(jìn)行討論。

2、金屬3D打印裝備

現(xiàn)在主流的金屬3D打印技術(shù)有：激光選區(qū)熔化（SLM）、激光近凈成型（LENS）和電子束選區(qū)熔化（EBSM）技術(shù)、直接能量沉積（DED）技術(shù)以及電子束熔絲沉積（EBDM）。

來源：國家增材制造產(chǎn)業(yè)(3D)發(fā)展推進(jìn)計劃(2015-2016年)

（1）激光選區(qū)熔化（SLM）

SLM是目前金屬3D打印成型中最普遍的技術(shù)，其工作原理為:計算機(jī)將物體的三維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為一層層截面 2D數(shù)據(jù)并傳輸給打印機(jī)，打印過程中，在基板上用刮刀鋪上設(shè)定層厚的金屬粉末，聚焦的激光在掃描振鏡的控制下按照事先規(guī)劃好的路徑與工藝參數(shù)進(jìn)行掃描，金屬粉末在高能量激光的照射下其發(fā)生熔化，快速凝固，形成冶金結(jié)合層。當(dāng)一層打印任務(wù)結(jié)束后， 基板下降一個切片層厚高度，刮刀繼續(xù)進(jìn)行粉末鋪平，激光掃描加工，重復(fù)這樣的過程直至整個零件打印結(jié)束。（自鉑力特招股書）

該技術(shù)的優(yōu)勢在于可以廣泛應(yīng)用于復(fù)雜形狀的金屬零件的批量生產(chǎn)，而且大多數(shù)金屬粉末都適用于這種技術(shù)，包括鈦合金、鋁合金、高溫合金、銅合金、鈷鉻合金、 不銹鋼、高強(qiáng)鋼、模具鋼等，得到的零件致密度幾近100%。

3D打印領(lǐng)域唯一的科創(chuàng)板公司「鉑力特」的自研設(shè)備就以SLM 3D打印機(jī)為主，其招股說明書顯示其SLM設(shè)備成形機(jī)時累計突破50萬小時。在打印材料方面，鉑力特在開發(fā)了數(shù)種傳統(tǒng)鈦合金、 鋁合金等材料基礎(chǔ)上，成功研發(fā)增材制造專用新型鈦合金粉末TiAM1、鋁合金粉末AlAM1。

以及主要面向航天、航空、航海、核電等高端制造領(lǐng)域金屬3D打印服務(wù)的「鑫精合」同樣也是主要利用SLM技術(shù)進(jìn)行服務(wù)。此外，該公司還掌握激光沉積制造(LDM)的工藝技術(shù)，目前擁有50 臺自主研發(fā)的系列化金屬選區(qū)熔化設(shè)備，11臺超大型號自主研發(fā)的金屬沉積制造設(shè)備，在職人員 600余人。

另外，在金屬（SLM）3D打印領(lǐng)域，還有如「廣東漢邦科技」、「永年激光」、「易加三維」、「易博三維」、「西帝摩」等。

（2）其他金屬3D打印技術(shù)

LENS（Laser Engineered Net Shaping）是一種基于同步送粉的激光熔覆沉積技術(shù)，激光束在控制下，按照預(yù)先設(shè)定的路徑，進(jìn)行移動；同時，粉末噴嘴將金屬粉末直接輸送到激光光斑下，使之由點到線、由線到面的順序凝固，從而完成一個層截面的打印工作，這樣層層疊加，制造出近凈形的零部件實體。使用該技術(shù)的打印機(jī)通常會與相應(yīng)的CNC銑削單元混合使用。

美國的「Optomec」上世紀(jì)九十年代末開始集中于LENS技術(shù)的商業(yè)開發(fā)，可以做到以五個運動軸移動裝置逐漸建立3D金屬物體，今年3月推出了兩款新的獨立系統(tǒng)LENS CS 600和CS 800。國內(nèi)比較典型的公司是「大連海博瑞思科技」，該公司融合了LENS技術(shù)，研發(fā)了五軸混合加工制造技術(shù)，生產(chǎn)了相關(guān)設(shè)備并提供相對應(yīng)的解決方案。

電子束選區(qū)熔化（EBSM/EBM）是通過在真空環(huán)境下使用電子束掃描、熔化粉末材料，逐層沉積制造3D金屬零件的工藝，相對于SLM技術(shù)加工效率更高，成本也更低，但技術(shù)難度相對更高。

最早將該技術(shù)商業(yè)化的是瑞典的「Arcam AB」公司，國內(nèi)則有「智束科技」，該公司核心技術(shù)與團(tuán)隊均來源于清華大學(xué)，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的EBSM?金屬3D打印裝備，該技術(shù)可廣泛應(yīng)用于航空航天高性能復(fù)雜零部件和醫(yī)療植入體制造等領(lǐng)域。

二、非金屬3D打印

1、非金屬3D打印材料

目前能夠用于3D打印的材料已有1000多種，絕大部分都是非金屬材料。非金屬3D打印主要使用的是高分子材料，包括合成高分子材料，如聚乳酸（PLA）、聚乙二醇（PEG）、聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環(huán)己烷二甲醇酯（PETG）、聚-羥基戊酸酯（PHBV）、聚丁二酸-丁二醇酯（PBS）、聚己內(nèi)酯（PCL）以及光敏樹脂等；熱塑性高分子材料，如PC、ABS-M30i、尼龍、PEEK等；天然高分子材料，如藻酸鹽、膠原、纖維蛋白原、明膠、細(xì)胞外基質(zhì)、瓊脂糖、葡聚糖、葡萄糖、蔗糖、殼聚糖等。

加工方會根據(jù)不同的3D打印技術(shù)特性及應(yīng)用產(chǎn)品需求，選擇不同性能的材料。市場上，也有許多專門研發(fā)生產(chǎn)3d打印材料的公司。

如「eSUN 易生」，它是深圳光華偉業(yè)股份有限公司2007年進(jìn)入3D打印材料制造領(lǐng)域時創(chuàng)立的品牌。截止到 2019年4月，「eSUN 易生」已經(jīng)上市了超40種FDM材料、以及適用于光固化3D打印的光敏樹脂系列。還開發(fā)了iSUN3D醫(yī)療鞋墊3D打印系統(tǒng)系統(tǒng)，目前，公司產(chǎn)品擁有 REACH、RoHS、CE、ISO 等全系列認(rèn)證，全球代理商累計超50個，產(chǎn)品銷往了100多個國家及地區(qū)。

目前，F(xiàn)DM(Fused Deposition Modeling，熔積成型法)是市面上成本最低，應(yīng)用也最廣的3D打印技術(shù)，F(xiàn)DM工藝使用絲狀材料，可選擇多種材料進(jìn)行加工，包括聚碳酸酯、工程塑料以及二者的混合材料等。因而，也有公司專門針對FDM公司研發(fā)材料。

如36氪采訪到的「Polymaker」，這是一家成立于2012年，在工程塑料的3D打印材料在全世界范圍都有較高的知名度的公司，在中國、美國與荷蘭均設(shè)立分公司，90%以上的產(chǎn)品銷往美國、德國、日本等海外市場。同時，該公司也可以根據(jù)客戶需求研發(fā)有針對性的材料，比如為航空公司研制飛機(jī)上使用的阻燃材料。

另外，同樣以FDM線材為主的材料廠商還有「廣州優(yōu)塑」、「Elements 3D」、「青島宏飛達(dá)」、 「深圳市眾景優(yōu)品」、 「瑞貝思三維」、「辰岳科技」、「北京斯科瑞化工」等。

除了FDM工藝，DLP和SLA技術(shù)也是非金屬3D打印中的兩種重要工藝（具體技術(shù)闡述將在后文展開），它們使用的耗材則是光敏樹脂。這類材料的制造工藝難度以及成本都相對較高，高質(zhì)量液態(tài)光敏樹脂仍然依賴進(jìn)口也需要從國外進(jìn)口。

在光敏樹脂材料研發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域，有「廣州雙力」這類既生產(chǎn)_塑料絲和光敏樹脂的公司，也有專注光敏樹脂材料的公司，如「力邦新材料」、「正邦科技」、「雅霖特種材料」等。另外，也會有3D打印設(shè)備和服務(wù)的公司會涉及到該材料的研發(fā)，如36氪曾報道的「塑成科技」、「清鋒時代」、「UNIZ」。

除了這些主流材料，也還有公司把目光投向了特種材料，如「飛亞新材料」開發(fā)了聚芳醚醚腈(PEEN)特種高分子材料、「隨身科技」研發(fā)了石墨烯尼龍復(fù)合材料、「晗宇科技」開發(fā)了高精密度3D打印石蠟耗材。

2、非金屬3D打印設(shè)備

現(xiàn)在主流的非金屬3D打印技術(shù)有：熔積成型法（FDM）、立體光固化成型技術(shù)（SLA）、數(shù)字光投影技術(shù)（DLP）、非金屬激光粉末燒結(jié)（SLS）。

（1）熔積成型法（FDM）

熔融沉積成型法(FDM，F(xiàn)used Deposition Modeling)，這種工藝是通過將絲狀材料如熱塑性塑料、蠟或金屬的熔絲從加熱的噴嘴擠出，按照零件每一層的預(yù)定軌跡，以固定的速率進(jìn)行熔體沉積。主要用途是塑料件、鑄造用蠟?zāi)?、樣件或模型制造。但相對于其他幾種工藝，加工精度低、時間較長。

FDM不用激光，使用、維護(hù)簡單，成本低，可以滿足消費級客戶的DIY要求，也能滿足企業(yè)低價零件制造以及模型制造的要求。

36氪曾報道過的「創(chuàng)想三維」就是一家桌面級3D打印機(jī)廠商，主要提供用于家庭場景的FDM桌面級3D打印機(jī)硬件產(chǎn)品和耗材，年出貨量50萬臺，全年營收的 90% 以上來自于海外市場。除此之外，公司創(chuàng)想三維也研發(fā)了大型3D打印設(shè)備以及桌面級光固化打印機(jī)，在工業(yè)級打印同樣也所有涉及。同樣針對消費級桌面3D打印的公司，36氪還曾報道過「Snapmaker」。

除了消費級桌面打印機(jī)，更多的公司瞄準(zhǔn)的是FDM工業(yè)級3D打印市場。比如「弘瑞3D打印」、「復(fù)志Raise 3D」、「PMAX巨影」、「海芯科技」等。

（2）立體光固化成型（SLA）和數(shù)字光處理（DLP）

立體光固化成型（SLA），是使用激光束在液態(tài)樹脂表面勾畫出物體的第一層形狀，然后制作平臺下降一定的距離（0.05-0.025mm之間），再讓固化層浸入液態(tài)樹脂中，如此反復(fù)。使用的樹脂是光敏樹脂，激光束照射后會形成固態(tài)。

在SLA 3D打印領(lǐng)域，「聯(lián)泰科技」擁有較高的知名度，據(jù)其官網(wǎng)介紹聯(lián)泰科技目前擁有國內(nèi)立體光固化(SLA)3D 打印技術(shù)最大份額的工業(yè)領(lǐng)域客戶群，國內(nèi)市場占有率超過 60%。產(chǎn)品已被廣泛應(yīng)用于手板 模具、鞋業(yè)、口腔醫(yī)療、文化創(chuàng)意、汽車、電子以及教育科研等多個應(yīng)用及行業(yè)領(lǐng)域。

另外，「中瑞科技」也在光固化3D打印機(jī)方面有所積累，盡管該公司SLA光固化、SLM選區(qū)激光熔化、SLS尼龍粉末燒結(jié)和FMS鑄造砂模和AMC陶瓷都有打印設(shè)備，還提供相配套的3D打印材料和3D打印軟件，但光固化3D打印機(jī)的種類最多。同時，公司也有涉及SLM金屬打印機(jī)。其他集中在SLA光固化3D打印的公司，還包括「東莞鴻泰」、「深圳金石」、「嘉興善維」、「佛山嗎卡」。

數(shù)字光處理（DLP），使用的耗材和SLA一樣，都是光固化樹脂。DLP與SLA最大的不同在于，DLP用的是投影儀的數(shù)字光源，SLA用的是激光頭。正因為如此，DLP一掃就是一片，SLA成形只能靠一個激光點。比較典型的企業(yè)有「迅實科技」，該公司擁有針對珠寶設(shè)計、齒科等多種行業(yè)應(yīng)用的多款打印機(jī)。以及「黑格智造」，該公司以“DLP+”在智能化、打印精度、成型速度、穩(wěn)定性、成型幅面上，相較于傳統(tǒng)DLP有了較大的提升，讓使用該技術(shù)的設(shè)備更加適合大規(guī)模的終端產(chǎn)品，包括牙齒矯正套、消費類電子產(chǎn)品等的生產(chǎn)。

光固化技術(shù)相較于FDM來說，最主要的優(yōu)勢就是精度更高，速度更快。

目前3D打印企業(yè)仍然面對成本較高，盈利較難的困境。很大一部分原因就在于，打印速度難以跟上，效率較低。于是兼顧精度，提升速度的打印方案開始越來越被關(guān)注，有企業(yè)對傳統(tǒng)對光固化技術(shù)進(jìn)行革新已達(dá)到更快速度的目的。

10月中旬，美國西北大學(xué)在《Science》上發(fā)表了的新一代高速、大尺寸、光固化的3D打印技術(shù)HARP (high-area rapid printing）技術(shù)的技術(shù)論文?？茖W(xué)家們也以此創(chuàng)辦了Azul 3D公司。

據(jù)南極熊3D打印報道，HARP技術(shù)采用垂直打印，用紫外線將液態(tài)樹脂固化為硬化的塑料。此過程可以打印出堅硬、有彈性甚至陶瓷。與其他3D打印技術(shù)常見的疊層結(jié)構(gòu)相反，這些連續(xù)打印的零件機(jī)械性能很好，可以用作汽車、飛機(jī)、牙科、矯形器、時尚等等的零件。在打印過程中，HARP采用液體聚四氟乙烯在接口上流動得以除去熱量，然后通過冷卻單元進(jìn)行循環(huán)。

Azul3D稱自己的HARP技術(shù)，已經(jīng)突破了Carbon3D的CLIP技術(shù)打印速度的最高紀(jì)錄，Carbon3D是目前全球3D打印公司中估值最高的企業(yè)之一。它的CLIP技術(shù)是利用一層透氧膜，隔離光敏樹脂液體和空氣中的氧氣，實現(xiàn)高速、連續(xù)的3D打印成型。

2019年6月，Carbon獲得了E輪的投資，融資規(guī)模高達(dá)2.6億美元（約18億元人民幣），而估值則達(dá)到了24億美元（165億元人民幣）。截止2019年10月，Carbon3D已經(jīng)推出了最新一代的高速量產(chǎn)3D打印機(jī)L1，目標(biāo)就是大批量生產(chǎn)應(yīng)用的。

在國內(nèi)，也有企業(yè)在速度上下功夫。如36氪曾經(jīng)報道過的「UNIZ」以 LCD-SLA 光固化技術(shù)為核心，加上其特有的Uni-Directional Peel（UDP，單向剝離）技術(shù)，使得其打印機(jī)的精度和速度都能保持較高水平，號稱3D打印速度可達(dá)1200mm/h以上。

還有此前提到的「清鋒時代」則研發(fā)了類似于光固化的LEAP?技術(shù)，據(jù)稱可將3D打印速度提升百倍。該技術(shù)搭配公司研發(fā)的可量產(chǎn)高性能彈性材料EM-11，將用于清鋒時代3D打印鞋底的批量生產(chǎn)。

同樣要用3D打印技術(shù)量產(chǎn)鞋底的，還有「塑成科技」，該公司采用的是精度更高，速度更快的光固化打印技術(shù)，是傳統(tǒng)速度的60-90倍。

（3）其他非金屬3D打印技術(shù)

SLS，在行業(yè)內(nèi)叫做粉末燒結(jié)，其可用材料包括高分子、金屬、陶瓷、石膏、尼龍等多種粉末材料。

在尼龍3D打印中，「華曙高科」是頭部企業(yè)，現(xiàn)有員工超過280人，其中研發(fā)人員超過 40%，公司共申請專利超過百項，獲得專利授權(quán)近百項，同時研發(fā)金屬3D打印設(shè)備及尼龍等高分子3D打印材料。此外，該公司在金屬3D打印領(lǐng)域也有所涉及。

3DP工藝與SLS工藝類似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金屬粉末。不同的是材料粉末不是通過燒結(jié)連接起來的，而是通過噴頭用粘接劑（如硅膠）將零件的截面“印刷”在材料粉末上面。如「寧夏共享集團(tuán)」就采用 3DP 工藝“逐層疊加、增材制造”，把鑄造所用的砂芯砂型直接打印成形， 已經(jīng)建設(shè)了3D打印智能工廠。

三、3D打印服務(wù)

說起3D打印服務(wù)，這里我們將其拆分成兩類，一類是3D打印供應(yīng)鏈企業(yè)，它們?yōu)?D打印提供后處理等服務(wù)，為3D打印生產(chǎn)提供相關(guān)軟件（包括控制系統(tǒng)）及相關(guān)解決方案；另一類則本身不生產(chǎn)3D打印所需的材料及打印機(jī)產(chǎn)品，而是提供解決方案設(shè)計、直接的打印服務(wù)、以及交易平臺。

（1）軟件及系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商

3D打印產(chǎn)線不僅需要3D打印硬件產(chǎn)品，同樣也需要軟件系統(tǒng)的配合。多數(shù)3D打印設(shè)備廠商會自行研發(fā)或是二次開發(fā)相關(guān)的軟件系統(tǒng)。市面上仍有專業(yè)的廠商，提供相關(guān)方案。

如新三板上市公司「金橙子」科技自主研發(fā)了3D打印控制系統(tǒng)，該公司的控制卡集振鏡控制、激光控制、運動控制、傳感器反饋于一體，并同時高精密校正方案、多機(jī)加工方案、多種路徑規(guī)劃方案；「 創(chuàng)必得科技」自主研發(fā)了赤兔系列主控系統(tǒng)和切片軟件，最早實現(xiàn)了 3D 打印脫機(jī)控制及多機(jī)器分布式控制系統(tǒng)解決方案；「空靈智能」推出的主板品牌「魔印」，該產(chǎn)品搭載了實時監(jiān)控傳輸技術(shù)，和打環(huán)檢測技術(shù)，使得傳統(tǒng) 3D 打印機(jī)可以實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)打印同時擁有自我檢測功能，客戶可通過手機(jī) app 對 3D 打印機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控。同樣的3D 打印控制系統(tǒng)供應(yīng)商，還有「謙輝信息」、「 晉原銘科技」。

（2）3D打印后處理

3D打印后處理是3D打印重要的步驟，直接使用3D打印出來的物品只是一個半成品，有些表面會比較粗糙，需要打磨拋光，有些需要噴涂、上色；金屬制品需要退火、處氣、固化。經(jīng)過后處理，3D打印產(chǎn)品才能最終送到客戶手里。

今年10月，英國3D打印后處理初創(chuàng)公司「Additive Manufacturing Technologies（AMT）」宣布完成520萬美元的A輪融資。去年，德國專注于SLS聚合物3D打印后處理創(chuàng)業(yè)公司「DyeMansion GmbH」獲得了500萬美元的A輪投資。

國內(nèi)后處理廠商并不多，就在2019年10月，南極熊曝光了一個專門做尼龍/TPU等材料3D打印后處理的國產(chǎn)廠商——「東莞德為智能（DYEWIN）」。他們自主研發(fā)的3D打印零件表面處理及3D打印零件染色等后處理系統(tǒng)，這一套清粉+表面精細(xì)處理+染色的系統(tǒng)價格僅為國外同類進(jìn)口產(chǎn)品的20%。此外，還有「 蘇州諾曼比爾材料」專注金屬等材料的3D打印后處理。

（3）消費端3D打印服務(wù)及3D打印平臺

在消費端，有公司專注于3D設(shè)計軟件和設(shè)計服務(wù)。比如「中望龍騰軟件」 就開發(fā)了3D One 系列三維創(chuàng)意設(shè)計軟件 ，主要面對教育領(lǐng)域。另外面對教育市場的提供設(shè)計軟件及相應(yīng)解決方案的公司還有「 遨為數(shù)字技術(shù) 」、「樂伴科技」、「 張飛打印」。

也有提供產(chǎn)品設(shè)計及打印服務(wù)的公司，36氪此前曾介紹過聚焦“3D 打印+文創(chuàng)”的 「 上海極臻三維」， 此外聚焦3D技術(shù)消費領(lǐng)域的產(chǎn)品化的公司還有「云跡創(chuàng)意設(shè)計」、「 3dans 蛋生」、「 紫晶立方科技 」

在3D打印平臺方面， 36氪曾介紹過「云工廠」，“云工廠”的主要業(yè)務(wù)線包括3D打印、手板加工和機(jī)械加工，開發(fā)設(shè)計了專用于中小批量產(chǎn)品加工的標(biāo)準(zhǔn)化流程，將傳統(tǒng)制造和互聯(lián)網(wǎng)連接，可以實現(xiàn)線上下單、自動報價、實時跟蹤生產(chǎn)進(jìn)度和快速交付產(chǎn)品的制造。

新三板上市企業(yè)「先臨三維」也有3D打印服務(wù)的子公司「云打印」，云打印打造了“3D 打印+互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)(IOT)+人工智能(AI)”的技術(shù)平臺，打造 C2M 和線上線下相結(jié)合的 3D 打 印分布式服務(wù)模式。公司已在浙江、江蘇、南等 全國多個省份的地方政府或園區(qū)合作，建立了十幾家線下 3D 打印服務(wù)中心。類似的提供 3D 打印云平臺的公司，還有「易速普瑞」、「南京 1001 號」、「創(chuàng)想智造 3D 打印網(wǎng) 」、「魔猴網(wǎng)」等。

此外，還有相關(guān)的垂直媒體服務(wù)于行業(yè)內(nèi)外的3D打印關(guān)注者。比如「南極熊3D打印網(wǎng)」，該平臺報道全球最新的3D打印資訊，定期輸出3D打印的研究報告，舉辦行業(yè)內(nèi)交流會議，也為3D打印相關(guān)企業(yè)提供咨詢服務(wù)。與它類似，還有「3D打印世界」、「3D科學(xué)谷」、「3D打印技術(shù)參考」等。

四、3D打印的應(yīng)用

3D打印的應(yīng)用非常廣泛，現(xiàn)今最熱門的當(dāng)屬醫(yī)療3D打印。

醫(yī)療3D打印有著數(shù)十億美元的想象空間。從微小的細(xì)胞組織，到大體積的骨骼，都是3D打印未來的“戰(zhàn)場”。

醫(yī)療3D打印，首先是用計算機(jī)建立三維模型，數(shù)據(jù)傳輸至打印機(jī)，由打印機(jī)逐層打印截面，最后各截面粘合起來完成塑型。

我們可以從落地的難易程度，把醫(yī)療3D打印劃分為兩部分：

• 骨科植入物、口腔修復(fù)、定制化假肢、手術(shù)導(dǎo)板、內(nèi)植入物，此類非生物3D打印技術(shù)，技術(shù)更為成熟，更加貼近臨床，應(yīng)用場景明確，是玩家們主要聚集的細(xì)分賽道；

• 細(xì)胞組織甚至器官組織的3D打印，還有漫長的技術(shù)研發(fā)之路，是醫(yī)療3D打印的進(jìn)階階段，水面上的國內(nèi)玩家僅有五家。

（1）最引人注目的板塊莫過于骨科植入物

公開數(shù)據(jù)顯示，骨科植入物占整個植入物市場規(guī)模的93%之多，預(yù)計2022年骨科植入物的市場規(guī)模高達(dá)290億元。目前國內(nèi)企業(yè)已經(jīng)有一些產(chǎn)品獲批上市，也有與醫(yī)院合作手術(shù)的成功案例。

國內(nèi)主要集中在金屬和高分子材料上，國際上，多數(shù)國外廠商采用的是羥基磷灰石和聚乳酸復(fù)合材料，還有一些骨科輔助器械則采用的是石膏或樹脂材料。

舉幾個例子，「愛康醫(yī)療」的3D ACT鈦合金骨小梁髖臼杯在2015年獲得了上市許可；「艾科賽龍」也聚焦3D打印骨科耗材，它的特點是具備介入式手術(shù)的導(dǎo)航板方案，幫助掃除手術(shù)盲區(qū)；「 歐比雅」與廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第三醫(yī)院合作，幫助一名有十年病史的踝關(guān)節(jié)慢性骨髓炎患者置換病灶骨骼。

通常我們有一些維度去評價骨科植入物的技術(shù)水平：材質(zhì)的抗磨損性能和生物相容性、孔隙率、摩擦系數(shù)、旋轉(zhuǎn)活動度（分散應(yīng)力）、鉸鏈機(jī)制（防脫易植入）、承重方式（損耗程度）、補塊墊塊的豐富性（骨缺損處理方案的豐富性）、手術(shù)及翻修策略等等。

（2）風(fēng)口上的隱形牙套，正是3D打印的成果

3D打印的另一個細(xì)分賽道是數(shù)字化口腔修復(fù)，現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)可以制作種植牙、義齒、正畸產(chǎn)品等等，還可以達(dá)成相關(guān)關(guān)節(jié)紊亂病的治療修復(fù)。

隱形正畸正處于投資風(fēng)口，正畸量在近幾年來有著爆發(fā)式的增長，診所的毛利率通常在50%-75%。而隱形正畸所用的隱形牙套，正是3D打印的成果。

3D打印可以帶給用戶個性化的精準(zhǔn)矯形，掃描儀掌握數(shù)字化地口腔狀況，建立個性化的口內(nèi)3D數(shù)字模型，從而生產(chǎn)出“量身定制”的隱形牙套。根據(jù)平安證券口腔報告測算，2017年中國國正畸病例大約206萬例，每例按12000元計算，則中國正畸市場規(guī)模在 250億左右。

對于義齒廠而言，3D打印機(jī)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)人工替代，還能夠提高生產(chǎn)效率和品質(zhì)。全國有4000多家義齒廠，隨著產(chǎn)業(yè)的升級、進(jìn)口替代的加速，未來將有更多的3D打印機(jī)進(jìn)入義齒廠，未來五年市場規(guī)模有望超10億。

以往困擾口腔醫(yī)生的是，初期設(shè)計的輪廓外形總是很難與最終得到的修復(fù)體一致，而3D打印就很好地解決了這個問題。3D打印的目標(biāo)修復(fù)體導(dǎo)板，可以將修復(fù)藍(lán)圖可視化地呈現(xiàn)出來，根據(jù)導(dǎo)板打印而成的修復(fù)體，可以做到高精準(zhǔn)度，讓“理想”和“現(xiàn)實”達(dá)成一致。

還有一些公司擅長三維數(shù)據(jù)采集，為醫(yī)院提供手術(shù)前規(guī)劃方案，用可視化的圖像模擬手術(shù)，幫助醫(yī)生更好地操作演練。這個賽道上，「浙江德爾達(dá)」的做法是，通過對病患部位的三維重建，設(shè)計手術(shù)導(dǎo)板，手術(shù)導(dǎo)板就像是一個“手術(shù)用的地圖”，讓醫(yī)生可以通過實體模型來規(guī)劃手術(shù)；「即刻叁醫(yī)療」將3D技術(shù)應(yīng)用在了血管外科、肝膽外、腫瘤、頜面外科。

數(shù)字化口腔賽道的公司相對較多，包括此前文章提及的「迅實科技」、「瑞通生物」、「UNIZ」、「 黑格智能」、「精唯信誠」、「長朗智能」等。

（3）世界首顆3D打印心臟誕生

"醫(yī)療3D打印的進(jìn)階階段"，就是細(xì)胞組織甚至器官組織的3D打印。

今年4月15日，以色列特拉維夫大學(xué)研究人員宣布成功3D打印出世界首顆“完整”心臟的新聞轟動全球。一夜之間，“3D打印器官”仿佛觸手可及，器官移植供體緊缺似乎不再是問題。

然而冷靜下來，我們會發(fā)現(xiàn)：這個“心臟”很小，并非人類尺寸；血管系統(tǒng)并不完整，毛細(xì)血管未被打印出來；此“心臟”尚不具備泵血功能。

盡管距真正可移植的心臟還有一段距離，但是這顆心臟的誕生，仍然引起了巨大的轟動。為什么呢？答案是，它與組織工程構(gòu)建技術(shù)有關(guān)。

經(jīng)典組織工程構(gòu)建首先需要兩類材料——種子細(xì)胞和支架材料。支架材料顧名思義，起到的即“支撐”作用。它為種子細(xì)胞提供生長和發(fā)揮生物學(xué)功能的場所，需要具有模仿天然組織的構(gòu)建性能。種子細(xì)胞則是在支架材料上聯(lián)結(jié)、生長成所需組織、器官的單位。

怎樣的支架材料無毒、無免疫原性，具有良好的生物相容性、合適的生物降解性，同時適合細(xì)胞生長？怎樣獲得多功能干細(xì)胞，并使其定向分化成所需的種子細(xì)胞？如何維持所獲組織、器官的細(xì)胞活性？怎樣令打印出的組織/器件功能化？這些都是擺在科學(xué)家和企業(yè)面前的問題。

特拉維夫大學(xué)研究人員即是解決了部分這些問題后，打印出了具有細(xì)胞、血管、心室和心房的“完整”心臟。這同時意味著，結(jié)構(gòu)更簡單的耳朵、氣管、血管等組織器官可以完全重現(xiàn)。無排異的組織移植或許能先一步到來。

目前，36氪收集的公開資料顯示，全球生物3D打印的市場規(guī)模在30億元左右，全球領(lǐng)先的生物3D打印公司包括美國的「Organovo」、日本的「Cyfuse Biomedical」、加拿大的「Aspect Biosystems」等。而國內(nèi)從事器官、血管等組織工程3D打印的企業(yè)，僅有數(shù)家，分別為：「上普生物」、「邁普醫(yī)學(xué)」、「捷諾飛生物科技」、「尤尼科技」、「藍(lán)光英諾」等。

FDM和光固化是目前較為主流的打印技術(shù)，上述”心臟“即是FDM技術(shù)下打印出來的。光固化技術(shù)的優(yōu)勢在于成型容易，但是容易產(chǎn)生毒性問題。

細(xì)胞打印產(chǎn)業(yè)化的難點，除了技術(shù)，還有倫理道德乃至風(fēng)險控制。社會對此類產(chǎn)品的接受程度、生產(chǎn)過程中可能帶來的病毒等風(fēng)險，也在一定程度上制約了行業(yè)的發(fā)展。

據(jù)悉，現(xiàn)在企業(yè)提供的業(yè)務(wù)多為：生物3D打印機(jī)的定制、售賣；生物墨水等其他耗材的定制、售賣；生物仿真模型的打印服務(wù)等。目前行業(yè)內(nèi)可降解組織工程支架的打印相對成熟，細(xì)胞、組織、器官的3D打印處于科研應(yīng)用階段的居多。

短期上看，生物（細(xì)胞）3D打印比較現(xiàn)實的落地場景在于，打印具有單一功能的類組織來進(jìn)行體外藥檢、病毒理測試，乃至化妝品、保健品的效果測試。往遠(yuǎn)了看，即最終應(yīng)是實現(xiàn)器官移植，造福人類。

隨著技術(shù)的日益成熟，3D打印產(chǎn)品的生產(chǎn)制作或許將不再是最大難題。行業(yè)玩家們共同面臨的問題，其實是政策審批的問題。

由于醫(yī)療3D打印產(chǎn)品可能會直接用于人體，且產(chǎn)品都是根據(jù)患者情況個性化定制的，每位患者的情況都會有所不同，所以對它的審批是非常嚴(yán)格謹(jǐn)慎的，相關(guān)政策滯后于技術(shù)。

3D打印產(chǎn)品以往沒有適用的取證規(guī)范，定制化的產(chǎn)品導(dǎo)致取證成本很大，用在每一個身體部位都需要申請一張醫(yī)療器械證，取證成本極高。

最新的動態(tài)是，今年7月國家出臺了一項新政策，預(yù)計能為醫(yī)療3D打印帶來強(qiáng)心劑。

這項新政是《定制式醫(yī)療器械監(jiān)督管理規(guī)定（試行）》，規(guī)定了定制式醫(yī)療器械的備案管理、設(shè)計加工、使用管理、監(jiān)督管理的規(guī)范，從明年1月1日起施行。

縱觀整個3D打印市場，其應(yīng)用范圍非常廣泛，從醫(yī)用至工業(yè)至消費，都可以看到3D打印的身影。

醫(yī)用領(lǐng)域包括醫(yī)用手術(shù)導(dǎo)板、醫(yī)療植入物、齒科模型及相關(guān)矯正設(shè)備、金屬牙冠等物件的制造；

工業(yè)方面，有工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)、復(fù)雜小型金屬精密零件、航空航天復(fù)雜金屬構(gòu)件、飛機(jī)大型復(fù)雜金屬構(gòu)件、航空航天領(lǐng)域用工程塑料零部件、汽車、家電等領(lǐng)域零部件制造、鑄造用蠟?zāi)Ｖ谱饕约敖ㄖㄔ欤?/p>

在消費領(lǐng)域則包括，手辦制作、珠寶設(shè)計與制作、創(chuàng)意產(chǎn)品制作與生產(chǎn)、以及食品制作等。

這篇文章，36氪只盤點了最熱門的醫(yī)療3D打印。接下來，36氪還將聚焦3D打印在其他行業(yè)的應(yīng)用，進(jìn)行分析和盤點。

制圖：chuyi

其他圖片來源：uniz