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      預(yù)測(cè):3D打印彈性體市場(chǎng)將達(dá)到100億元

      更新時(shí)間:2022-08-01 10:29:25
      2022年7月27日,美國(guó)研究組織Report Oceans最近發(fā)表了一份研究報(bào)告,其中評(píng)估了3D打印彈性體市場(chǎng)的增長(zhǎng)。具體而言,這項(xiàng)研究報(bào)告指出彈性體市場(chǎng)將在8年內(nèi)達(dá)到13.89億美元,從2022年到2030年的年增長(zhǎng)率為22.5%,這其中醫(yī)療保健和汽車(chē)行業(yè)預(yù)計(jì)將成為3D打印彈性體的兩個(gè)主要增長(zhǎng)市場(chǎng)。

      △預(yù)計(jì)3D打印彈性體市場(chǎng)將達(dá)到13.89億美元

      彈性體屬于大型聚合物材料系列,其特點(diǎn)是具有類(lèi)似橡膠的彈性。它們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)常被用于設(shè)計(jì)必須承受?chē)?yán)重沖擊或振動(dòng)的產(chǎn)品,如汽車(chē)輪胎。除此之外,彈性體也是不可壓縮的,這使它們成為制造密封件的首選材料。

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      彈性體和3D打印

      在增材制造中,熱塑性彈性體材料系列(也稱TPE而聞名)在許多行業(yè)都很受歡迎,包括醫(yī)療、汽車(chē),甚至消費(fèi)產(chǎn)品(例如運(yùn)動(dòng)器材)。根據(jù)Report Oceans的研究,在Covid-19疫情大流行期間,由于需要設(shè)計(jì)拭子、防護(hù)面具等,間接促進(jìn)了3D打印彈性體市場(chǎng)的增長(zhǎng)。該報(bào)告還討論了有機(jī)硅彈性體在增材制造中的巨大份額,這也表明了增材制造行業(yè)正在日益發(fā)展壯大。
      △晶格結(jié)構(gòu)彈性體

      在各行業(yè)的公司中,3D Systems被認(rèn)為是對(duì)彈性體市場(chǎng)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)最大的設(shè)備制造商。例如,3D Systems公司提供四種彈性體樹(shù)脂,包括一種生物相容性材料。你可能已經(jīng)在阿迪達(dá)斯生產(chǎn)的鞋底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。

      3D Systems公司為增材制造提供不同的彈性材料

      然而,該研究也指出,彈性體的成本可能會(huì)限制市場(chǎng)的增長(zhǎng)。盡管如此,這不會(huì)阻礙市場(chǎng)參與者對(duì)彈性體材料的不斷創(chuàng)新和研究開(kāi)發(fā),如德克薩斯A&M大學(xué)就曾開(kāi)發(fā)了一種用于增材制造的可回收和自我修復(fù)的彈性體。
      △研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的聚合物材料,可以自我修復(fù)、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(yīng)用

      早在2020年,A&M大學(xué)和美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室,共同開(kāi)發(fā)了一系列具有自愈能力的合成材料。

      據(jù)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)材料有望滿足多種軍事應(yīng)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(diào)以獲得橡膠的柔軟性或承重塑料的強(qiáng)度。

      “它們還具有其它特性,如3D可打印性和幾秒鐘內(nèi)自我修復(fù)的能力,使它們不僅適用于更逼真的假肢和軟機(jī)器人,而且非常適合廣泛的軍事應(yīng)用,例如飛行器,未來(lái)一直可實(shí)現(xiàn)自我修復(fù)的機(jī)翼等?!?/div>
      △研究人員用兩層具有不同特性的LCE制成3D打印結(jié)構(gòu),結(jié)果表明,這種材料擁有更大的驅(qū)動(dòng)自由度。未來(lái)可用于醫(yī)療應(yīng)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(jī)器人和可穿戴設(shè)備更易實(shí)現(xiàn)。

      他們宣稱,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(qū)域的剛度。

      液晶彈性體Liquid crystal elastomers(LCEs)能夠產(chǎn)生大的可逆驅(qū)動(dòng)力并產(chǎn)生大的工作密度,未來(lái)非常適合構(gòu)建新型軟機(jī)器人、可穿戴設(shè)備、人造肌肉和仿生系統(tǒng)。