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未來(lái)八年內,3D打印彈性體市場(chǎng)將達到100億元??jì)蓚€(gè)主要增長(cháng)點(diǎn)在哪?
發(fā)布時(shí)間:2022-09-21 11:17 閱讀量:237

美國研究組織Report Oceans,最近發(fā)表了一份研究報告,評估了彈性體在3D打印市場(chǎng)的增長(cháng),估計彈性體市場(chǎng)將在八年內達到14億美元(近100億人民幣),從2022年到2030年的年增長(cháng)率為22.5%。醫療保健和汽車(chē)行業(yè),預計將是兩個(gè)主要市場(chǎng)增長(cháng)點(diǎn)。

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△預計3D打印彈性體市場(chǎng)將達到13.89億美元

彈性體能夠在斷裂之前承受巨大的變形,而且這些變形通常是可逆的。由于這個(gè)原因,它們經(jīng)常被用于可承受?chē)乐貨_擊或振動(dòng)的產(chǎn)品,如汽車(chē)輪胎、工業(yè)模制品、工業(yè)傳動(dòng)帶、假肢、消費產(chǎn)品、醫療設備等。除此之外,彈性體也是難以壓縮的,這使它們成為制造密封件的首選材料。

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△zortrax制造的彈性體結構件

在3D打印技術(shù)中,熱塑性彈性體在許多行業(yè)中都有廣泛應用,包括醫療、汽車(chē),甚至消費品(例如運動(dòng)器材)。根據Report Oceans的研究,由于全球疫情所帶來(lái)的影響,醫療防護設備,防護面罩等,促進(jìn)了3D打印彈性體市場(chǎng)的增長(cháng)。

據該報告顯示:有機硅彈性體在增材制造中的巨大份額,并且將會(huì )持續保持增長(cháng)。

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△晶格結構彈性體

在行業(yè)公司中,機器制造商3D Systems和Carbon是公認推動(dòng)了這個(gè)市場(chǎng)的市場(chǎng)增長(cháng)做出了重大的貢獻。例如,Carbon提供四種彈性體樹(shù)脂,包括一種生物相容性材料。特別是已經(jīng)在阿迪達斯生產(chǎn)的鞋底中,看到了這些解決方案。因此,最大的市場(chǎng)份額將在北美也就不足為奇了。

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△Carbon為3D打印制造提供不同的彈性體

然而,該研究還指出,彈性體的成本可能會(huì )抑制市場(chǎng)的增長(cháng)。盡管如此,這不會(huì )阻止市場(chǎng)參與者創(chuàng )新和繼續研究彈性體,例如德克薩斯A&M大學(xué),開(kāi)發(fā)了一種用于增材制造的可回收和自愈彈性體。

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△研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的聚合物材料,可以自我修復、具有形狀記憶并且可以回收再利用

未來(lái)和更廣泛的彈性體應用

早在2020年,A&M大學(xué)和美國陸軍研究實(shí)驗室,共同開(kāi)發(fā)了一系列具有自愈能力的合成材料。據悉,該聚合物的質(zhì)地各不相同,從超軟到極硬。

它們可以3D打印,可回收,并在空氣和水下相互粘連。此類(lèi)材料有望滿(mǎn)足多種軍事應用需求。

材料科學(xué)與工程系教授和該研究的通訊作者Svetlana Sukhishvili說(shuō):“我們制造了一組令人興奮的材料,它們的性能可以微調以獲得橡膠的柔軟性或承重塑料的強度。

“它們還具有其它特性,如3D可打印性和幾秒鐘內自我修復的能力,使它們不僅適用于更逼真的假肢和軟機器人,而且非常適合廣泛的軍事應用,例如飛行器,未來(lái)一直可實(shí)現自我修復的機翼等。”

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△研究人員用兩層具有不同特性的LCE制成3D打印結構,結果表明,這種材料擁有更大的驅動(dòng)自由度。未來(lái)可用于醫療應用

另外還有,由加州大學(xué)研發(fā)的3D打印液晶彈性體,可使軟機器人和可穿戴設備更易實(shí)現。他們宣稱(chēng),通過(guò)控制3D打印液晶彈性體的印刷溫度,他們可以控制材料的剛度和收縮能力。

而且,它們能夠通過(guò)加熱來(lái)改變同一材料中不同區域的剛度。液晶彈性體Liquid crystal elastomers(LCEs)能夠產(chǎn)生大的可逆驅動(dòng)力并產(chǎn)生大的工作密度,未來(lái)非常適合構建新型軟機器人、可穿戴設備、人造肌肉和仿生系統。