壁壘一、材料種類少、問題多

設備、軟件、材料構成了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(SLS)和選擇性激光熔化(SLM)技術。

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;第五是材料標準化及系列化規(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)內還沒有一個明確的標準，所以在材料特性的選擇上前期要花費很長的時間。

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度高、耐腐蝕、耐高溫、比重小、具有良好的可燒結性等。同時,還要求材料無毒、環(huán)保;性能要穩(wěn)定,能夠滿足打印機持續(xù)可靠運行。功能應該是越來越豐富,例如現在已對部分材料提出了導電、水溶、耐磨等要求。

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

打印耗材想要降低成本，只能從關鍵技術進行突破但這難度比較大,在一些特殊領域要求非常高。比如在醫(yī)學應用領域要做到無毒無害的同時還要做到生物相容性等,技術要求非常復雜,金屬粉末的制備技術,即獨特的霧化工藝和霧化制粉設備也都是難點。沒有大量的研發(fā)攻關很難解決。

壁壘三、信息不對稱、市場認可度低

隨著技術的發(fā)展，客戶的需求也在不斷的變化，要求也是越來越多，對產品是越來越精細化，對材料的成分、工藝性、雜質含量等都要求更高。有些企業(yè)對國產材料的技術含量和水平不夠信任，怕國產材料損壞進口機器，造成這種擔心的原因在于信息結構不對稱。從目前我國高端材料的發(fā)展水平來看，已經取得了相當不錯的成績，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。

壁壘四、需求促使企業(yè)轉型

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

在所有的3D打印材料中，技術3D打印材料應用最為廣泛，但由于各種金屬材料的化學成分、物理性質不同,因此成型的機理也各具特征,對金屬粉末的性能要求也更為嚴苛。

目前僅德國的EOS公司能生產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)轉型研發(fā)新材料是一種積極應對市場的最佳戰(zhàn)略。

國家的高度重視和扶持，國產3D打印將于國外品牌媲美，在這個形勢下，國產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，國產品牌的性價比高。不但如此，國產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、航空航天等領域具有廣闊的應用前景和生命力。