在3D打印以其獨特的性能融入各行各業,人們對對3D打印技術逐漸了解的時候,4D打印概念新鮮出爐,并有專家估計2025年未來4D打印市場將達5億美元。
所謂的4D打印,準確地說是一種能夠自動變形的材料,只需將其放入水中,不需要連接任何復雜的機電設備,就能按照產品設計自動折疊成相應的形狀。4D打印最關鍵是記憶合金。4D打印由MIT 與Stratasys教育研發部門合作研發的,是一種無需打印機器就能讓材料快速成型的革命性新技術。
4D打印比3D打印多出的那個“D”就是時間維度。準確地說,4D打印是一種能夠自動變形的材料,提前通過軟件設計出模型并設定好時間,變形材料便會在該時間內自動變形為與模型一致的形狀。
站在4D技術最前沿的是Skylar Tibbits——麻省理工學院(MIT)自組裝實驗室的創始人,4D打印的先驅。Tibbits解釋說,3D打印只是簡單地創建出一個三維物體,4D打印對象則需要使用“智能材料”通過各種刺激,如熱、水、電流、聲音或壓力激活的智能材料構建。隨著這項技術的發展,與至相關的應用和市場也會逐漸形成。
根據MarketsandMarkets發布的最新市場研究報告——《4D打印市場之材料、最終用戶的行業和地域——全球趨勢及預測,2019—2025》,到2019年,4D打印市場的容量將達到6300萬美元,而2025年這一數字將達到5.556億美元。
該報告稱這項技術目前正處于臨近商業化的狀態,而且由于技術的改進和完善,它的市場將經歷“穩步增長”。這項報告囊括了預期中的4D打印技術主要終端應用行業,如航空航天、汽車、服裝、建筑、國防軍工、醫療保健和公用事業等。
據MarketsandMarkets的預測,軍事與國防部門將成為4D打印市場整體增長的最前沿。該公司稱,2019年與軍工有關的應用將占到的市場份額將達到55%,剩下的份額則會屬于航空航天領域。
3D Systems、歐特克、ExOne、惠普、Organovo和Stratasys公司預計將成為4D打印市場中的主要參與者。
所有的相關材料中—比如可編程碳纖維、可編程木質材料和可編程紡織品等——可編程碳纖維預計將在整個4D打印材料市場中占據最大的份額,報告稱到2019年碳纖維材料將占據62%的市場份額。該報告還預測,從2019年到2025年,全球4D打印市場的復合年增長率將達到44.01%。
MarketsandMarkets稱4D打印技術的主要驅動力將來自工業用戶試圖通過降低制造和工藝成本來獲得競爭優勢的努力。
但是在報告的結尾,MarketsandMarkets表示,研發的高成本將使4D打印在一段時間內被少數幾個重要廠商擁有。而且在不同供應鏈里的利益相關者在將該技術用于工業應用時可能會面臨一些挑戰。該報告指出,最終的結果是,在預測期內,對于4D打印的需求很可能相當“穩定”。
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