e鍵打印淺析美國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)為何領(lǐng)先全球？

　　美國(guó)是當(dāng)今世界能夠制造高精尖裝備的大國(guó)之一，也是現(xiàn)在3D打印技術(shù)的發(fā)源地。無(wú)論是產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，還是技術(shù)上，目前美國(guó)都領(lǐng)先全球。是什么原因造就呢？

一、充分的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)

　　當(dāng)前，美國(guó)的3D打印3D打印技術(shù)工藝包括立體光刻、選擇性激光燒結(jié)、三維打印及熔融沉積制造等，這些技術(shù)均掌握于美國(guó)企業(yè)。當(dāng)前，全球的3D打印市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)十分激烈，美國(guó)企業(yè)要想獲得市場(chǎng)份額也必須通過(guò)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。也正是通過(guò)參與激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)從而使美國(guó)誕生了兩大3D打印巨頭3Dsystelns公司和stratasys公司。

二、完善的配套產(chǎn)業(yè)

　　3D打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)配套產(chǎn)業(yè)的支撐，尤其是3D打印所需的CAD軟件和打印材料。美國(guó)3D打印的配套產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達(dá)，不僅能夠提供3D打印機(jī)，而且基本上都能夠?yàn)榭蛻?hù)提供一體化的3D打印解決方案。美國(guó)的CAD軟件產(chǎn)業(yè)以及熱塑性塑料、金屬粉末、陶瓷粉末等打印材料都比較發(fā)達(dá)，從而為美國(guó)的3D 打印企業(yè)提供了有力的支撐。

三、強(qiáng)大的政府資助

　　3D打印技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)展現(xiàn)出其對(duì)傳統(tǒng)制造業(yè)的革命性突破，美國(guó)聯(lián)邦政府對(duì)此給予了高度重視和大力的財(cái)政支持。2012年3月，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬批準(zhǔn)，以10億美元投資設(shè)立國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱(chēng)為NNMI，The National Network for: Manufacturing Innovation）。15個(gè)不同地區(qū)的制造業(yè)創(chuàng)新研究所構(gòu)成的國(guó)家制造業(yè)創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，采取“官產(chǎn)學(xué)”方式進(jìn)行合作，以實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)美制造業(yè)的創(chuàng)新，提升美國(guó)在全球的競(jìng)爭(zhēng)力。NNMI首當(dāng)其沖納入考慮的范疇即是增材制造，2012年8月，美國(guó)建立國(guó)家增材制造創(chuàng)新研究所（NAMII，National Additive Manufae luring Innovation Institute）。美國(guó)俄亥俄州的揚(yáng)斯敦商業(yè)孵化器是首個(gè)獲得NAMII資格的機(jī)構(gòu)，國(guó)家航空和航天局、國(guó)防部、商務(wù)部、能源部和國(guó)家科學(xué)基金會(huì)五家聯(lián)邦機(jī)構(gòu)總共投入300萬(wàn)美元，西弗吉尼亞州、賓夕法尼亞州和俄亥俄州政府及工業(yè)界配套投入400萬(wàn)美元。西弗吉尼亞州、賓夕法尼亞州和俄亥俄州技術(shù)帶總共有32000 家制造業(yè)企業(yè)，是全美的第三大制造業(yè)中心（僅次于德克薩斯州和加尼弗利亞州），成為斯敦商業(yè)孵化器的輻射范圍。

四、協(xié)會(huì)的長(zhǎng)期推動(dòng)

　　全美制造工程師學(xué)會(huì)（The Society of Manufacturing Engineers，SME）在很大程度上推動(dòng)了美國(guó)3D打印技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。該學(xué)會(huì)作為全球3D打印技術(shù)的年度盛會(huì)RAPID的組織者，快速技術(shù)和增材制造（Rapid Technologic and Additive Manufacturing，RTAM）團(tuán)體就是由其在20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始建立，并開(kāi)始積極推動(dòng)3D打印技術(shù)的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化。

五、健全的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　基于美國(guó)測(cè)試和材料協(xié)會(huì)（American Society for Testing and Material，ASTM）的基礎(chǔ)，ASTM International逐步發(fā)展起來(lái)，成為全球自愿達(dá)成的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的主要制定者。2009年，ASTM International設(shè)立一個(gè)委員會(huì)，被稱(chēng)為F42委員會(huì)，TC261是其在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織150的對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)，目的是專(zhuān)門(mén)針對(duì)增材制造技術(shù)。2011年，合作協(xié)議由ASTM和150簽署，表示3D打印技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)工作由雙方共同來(lái)推動(dòng)。近兩年來(lái)，在雙方的合作下，3D打印的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得到不斷完善，成為推動(dòng)3D打印技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化規(guī)范發(fā)展的重要推動(dòng)力量。

六、發(fā)達(dá)的金融支撐

　　強(qiáng)大的風(fēng)險(xiǎn)投資基金和發(fā)達(dá)的金融支持是美國(guó)創(chuàng)新的重要組成部分，也是推動(dòng)3D打印產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展和壯大的重要原因。3D打印產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展都得到了美國(guó)風(fēng)險(xiǎn)投資基金的支持，一是在Stratasys成立伊始，創(chuàng)始人通過(guò)向風(fēng)險(xiǎn)資本出售35%的公司股權(quán)，獲得了120萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，對(duì)企業(yè)發(fā)展發(fā)揮了重要的推動(dòng)作用。二是2011年3D Systems購(gòu)買(mǎi)了一家公司的全部股權(quán)，并斥資1.37億美元收購(gòu)另外一家公司，2013年又收購(gòu)了3D模型設(shè)計(jì)公司的軟件企業(yè)。

七、強(qiáng)大的市場(chǎng)需求

　　3D打印設(shè)備是當(dāng)前3D打印技術(shù)中一種常見(jiàn)的終端應(yīng)用產(chǎn)品，融合了許多高精尖技術(shù)，初期在生產(chǎn)規(guī)模比較小的時(shí)候，單個(gè)打印設(shè)備的價(jià)格比較高，市場(chǎng)需求也比較小，除了少部分打印機(jī)用于科學(xué)研究、科普展覽等領(lǐng)域外，大多數(shù)的買(mǎi)家主要是一些大型制造企業(yè)。如Stratasys公司在剛成立時(shí)，由于找不到適合的市場(chǎng)，于是專(zhuān)門(mén)為通用汽車(chē)、3M、Prat & whitney等大客戶(hù)量身定做了3D打印設(shè)備，使得企業(yè)才開(kāi)始有了起步的動(dòng)力，由此開(kāi)辟了3D打印設(shè)備的市場(chǎng)。由此可見(jiàn)，大型制造企業(yè)的強(qiáng)大市場(chǎng)需求是美國(guó)3D打印設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要推動(dòng)力。

八、整合的技術(shù)路線(xiàn)

　　3D打印設(shè)備要能夠正常的工作，需要許多與之相配套的產(chǎn)業(yè)，這就需要及時(shí)對(duì)相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整合，從而不斷提高3D打印設(shè)備的技術(shù)水平和功能。比如美國(guó)，在開(kāi)發(fā)3D打印技術(shù)的過(guò)程中，既有專(zhuān)業(yè)的3D打印技術(shù)企業(yè)如tratasys和3D systems，也有一大批掌握了這項(xiàng)技術(shù)的大型制造企業(yè)。在這種情況下，就需要通過(guò)購(gòu)買(mǎi)股權(quán)等方式對(duì)不同的技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行有效的整合。