复杂微纳结构制造需求旺盛 微纳3D打印市场发展前景广阔
微纳3D打印是一种基于增材原理制造微纳结构的新型微纳加工技术。
3D打印又称为增材制造,是以数字模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的制造技术。我国3D打印市场发展动力强劲,2023年,3D打印行业战略投资、IPO等融资事件达30多起,已披露的融资总金额达60.0亿元以上。总体来看,3D打印技术主要有大尺寸3D打印技术、微纳3D打印技术两个发展方向。相比于传统3D打印技术,微纳3D打印精度更高,可达到细观、微观和纳观级别。
微纳3D打印可用材料种类多,包括有机聚合物、生物材料、金属、陶瓷、玻璃、复合材料等。微纳3D打印具有成本低、方便快捷、效率高、模块化定制、分辨率高等优势,在复杂三维微结构、高深宽比微纳结构、嵌入异质结构、大面积宏/微结构跨尺度制造方面具有明显优势。
根据新思界产业研究中心发布的《2024-2028年中国微纳3D打印市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示,微纳3D打印可制造高精度、高精密器件,在柔性电子、组织工程、微流体器件、超材料、可穿戴设备、生物医疗、航空航天、汽车等领域应用前景广阔。在电子器件、医疗设备微型化、集成化、功能化发展背景下,复杂微纳结构制造需求正不断释放,这有望为微纳3D打印市场发展提供广阔空间。
微纳3D打印技术可细分为微立体光刻(MSLA)、熔融沉积造型(FDM)、微激光烧结(MSLS)、片材层压(LOM)、双光子聚合(TPP)、直写成型技术(DIW)等,基于光聚合成型的微立体光刻、双光子聚合是目前最具有代表性的微纳3D打印技术。
在设备方面,微纳3D打印系统技术难度大、门槛高,全球市场基本由欧美企业垄断,包括德国Nanoscribe、法国Microlight 3D等。我国从事微纳3D打印系统研发及生产的企业或机构有摩方精密、魔技科技、北京云尚智造、深圳不死鸟科技、青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心等。
摩方精密是国内微纳3D打印领域领军企业,2022年,摩方精密完成3.0亿元C轮融资,2023年完成1.7亿元的D轮融资,截至目前,摩方精密已与全球数千家科研机构、工业企业建立合作关系。
新思界行业分析人士表示,微纳3D打印是3D打印技术主要发展方向,近年来,国内外高校、科研机构对微纳3D打印基础理论、设备、材料及应用展开了大量研究,包括剑桥大学、密歇根大学、美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室、西安科技大学、青岛理工大学、上海交通大学、中科院理化所等。在国家重点研发计划“微纳结构增材制造工艺与装备”专项支持下,我国微纳3D打印技术已达到全球领先水平。