壁壘一、材料種類少、問題多

設(shè)備、軟件、材料構(gòu)成了3D打印，缺一不可，但在這三個組成部分之中，打印耗材是制約3D打印發(fā)展的重要因素。目前，可用于3D打印的材料不外乎是石膏、光敏樹脂、塑料、金屬粉末、尼龍粉末等等，這在一定程度上來說，可以滿足一部分企業(yè)或者個人的需求。工業(yè)級的3D打印材料更是十分有限,目前適用的金屬材料只有10余種,而且只有專用的金屬粉末材料才能滿足金屬零件的打印需要。目前能打印金屬粉末的則有選擇性激光燒結(jié)(SLS)和選擇性激光熔化(SLM)技術(shù)。

從目前的工業(yè)級打印材料的發(fā)展來看，主要存在以下五個方面的問題：第一，可適用的材料成熟度跟不上3D市場的發(fā)展;第二,打印流暢性不足;第三,材料強(qiáng)度不夠;第四,材料對人體的安全性與對環(huán)境的友好性的矛盾;第五是材料標(biāo)準(zhǔn)化及系列化規(guī)范的制定。

另外，3D打印對粉末材料的粒度分布、松裝密度、癢含量、流動性德國性能要求很高，但是目前行業(yè)內(nèi)還沒有一個明確的標(biāo)準(zhǔn)，所以在材料特性的選擇上前期要花費(fèi)很長的時間。

壁壘二、價格高、研發(fā)難度大

在所有的3D打印耗材中，金屬材料制備的工件要求強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐高溫、比重小、具有良好的可燒結(jié)性等。同時,還要求材料無毒、環(huán)保;性能要穩(wěn)定,能夠滿足打印機(jī)持續(xù)可靠運(yùn)行。功能應(yīng)該是越來越豐富,例如現(xiàn)在已對部分材料提出了導(dǎo)電、水溶、耐磨等要求。

除此之外，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，客戶購買產(chǎn)品，都是貨幣三家，誰的價格低，就買誰。所以，成本越高，在市場的推廣及應(yīng)用就會很難。

打印耗材想要降低成本，只能從關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行突破但這難度比較大,在一些特殊領(lǐng)域要求非常高。比如在醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域要做到無毒無害的同時還要做到生物相容性等,技術(shù)要求非常復(fù)雜,金屬粉末的制備技術(shù),即獨(dú)特的霧化工藝和霧化制粉設(shè)備也都是難點(diǎn)。沒有大量的研發(fā)攻關(guān)很難解決。

壁壘三、信息不對稱、市場認(rèn)可度低

隨著技術(shù)的發(fā)展，客戶的需求也在不斷的變化，要求也是越來越多，對產(chǎn)品是越來越精細(xì)化，對材料的成分、工藝性、雜質(zhì)含量等都要求更高。有些企業(yè)對國產(chǎn)材料的技術(shù)含量和水平不夠信任，怕國產(chǎn)材料損壞進(jìn)口機(jī)器，造成這種擔(dān)心的原因在于信息結(jié)構(gòu)不對稱。從目前我國高端材料的發(fā)展水平來看，已經(jīng)取得了相當(dāng)不錯的成績，比如殲-15的主承力部分,包括整個前起落架都使用鈦合金和M100鋼的3D打印技術(shù)。

壁壘四、需求促使企業(yè)轉(zhuǎn)型

隨著3D打印技術(shù)的發(fā)展，國產(chǎn)材料品牌日益增加，競爭加劇，利潤降低，這讓很多企業(yè)選擇轉(zhuǎn)型升級，其主要措施就是研究高新技術(shù)來占領(lǐng)市場。

在所有的3D打印材料中，技術(shù)3D打印材料應(yīng)用最為廣泛，但由于各種金屬材料的化學(xué)成分、物理性質(zhì)不同,因此成型的機(jī)理也各具特征,對金屬粉末的性能要求也更為嚴(yán)苛。

目前僅德國的EOS公司能生產(chǎn)出有限的幾種金屬粉末,如:不銹鋼粉、鋁硅粉、鈦合金粉,但價格是傳統(tǒng)粉體的10-20倍。在如此環(huán)境下，企業(yè)轉(zhuǎn)型研發(fā)新材料是一種積極應(yīng)對市場的最佳戰(zhàn)略。

國家的高度重視和扶持，國產(chǎn)3D打印將于國外品牌媲美，在這個形勢下，國產(chǎn)品牌的使用將成為未來的一種趨勢。而且相對于國外品牌來說，國產(chǎn)品牌的性價比高。不但如此，國產(chǎn)耗材也將會得到更大突破發(fā)展，未來金屬材料的形態(tài)可能會越來越豐富,如粉狀,絲狀,帶狀。金屬材料將在生物醫(yī)學(xué)、航空航天等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和生命力。