預計到2030年，3D打印彈性體市場將達到13.89億美元
時間：2022-07-27 14:00 來源：南極熊 作者：admin 閱讀：次
2022年7月27日，美國研究組織Report
Oceans，最近發表了一份研究報告，其中評估了彈性體在3D打印市場的增長。在該研究中，該組織估計彈性體市場將在八年內達到13.89億美元（約94億人民幣），從2022年到2030年的年增長率為22.5%。醫療保健和汽車行業，預計將是兩個主要市場增長點。
彈性體泛指在除去外力后能恢復原狀的材料，然而具有彈性的材料并不一定是彈性體。彈性體只是在弱應力下形變顯著，應力松弛后能迅速恢復到接近原有狀態和尺寸的高分子材料。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。由于這個原因，它們經常被用于可承受嚴重沖擊或振動的產品，如汽車輪胎、工業模制品、工業傳動帶、假肢、消費產品、醫療設備等。除此之外，彈性體也是難以壓縮的，這使它們成為制造密封件的首選材料。
彈性體和3D打印
在3D打印技術中，熱塑性彈性體在許多行業中都有廣泛應用，包括醫療、汽車，甚至消費品（例如運動器材）。根據Report Oceans的研究，由于全球疫情所帶來的影響，醫療防護設備，防護面罩等，促進了3D打印彈性體市場的增長。該報告還討論了有機硅彈性體在增材制造中的巨大份額，并且將會持續保持增長。
在行業公司中，機器制造商3D Systems和Carbon是公認的，針對該市場增長做出了重大的貢獻。例如，碳提供四種彈性體樹脂，包括一種生物相容性材料。例如，已經在阿迪達斯生產的鞋底中，看到了這些解決方案。因此，最大的市場份額將在北美也就不足為奇了。
然而，該研究還指出，彈性體的成本可能會抑制市場的增長。盡管如此，這不會阻止市場參與者創新和繼續研究彈性體，例如德克薩斯A&M大學，該大學開發了一種用于增材制造的可回收和自愈彈性體。
未來和更廣泛的彈性體應用
早在2020年，該大學和美國陸軍研究實驗室，共同開發了一系列具有自愈能力的合成材料。
據悉，該聚合物的質地各不相同，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。
此類材料有望滿足多種軍事應用需求。材料科學與工程系教授和該研究的通訊作者Svetlana Sukhishvili說：“我們制造了一組令人興奮的材料，它們的性能可以微調以獲得橡膠的柔軟性或承重塑料的強度。
“它們還具有其它特性，如3D可打印性和幾秒鐘內自我修復的能力，使它們不僅適用于更逼真的假肢和軟機器人，而且非常適合廣泛的軍事應用，例如飛行器，未來一直可實現自我修復的機翼等。”
另外還有，由加州大學研發的3D打印液晶彈性體，可使軟機器人和可穿戴設備更易實現。他們宣稱，通過控制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，它們能夠通過加熱來改變同一材料中不同區域的剛度。液晶彈性體Liquid crystal elastomers(LCEs)能夠產生大的可逆驅動力并產生大的工作密度，未來非常適合構建新型軟機器人、可穿戴設備、人造肌肉和仿生系統。
△預計3D打印彈性體市場將達到13.89億美元
彈性體泛指在除去外力后能恢復原狀的材料，然而具有彈性的材料并不一定是彈性體。彈性體只是在弱應力下形變顯著，應力松弛后能迅速恢復到接近原有狀態和尺寸的高分子材料。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。由于這個原因，它們經常被用于可承受嚴重沖擊或振動的產品，如汽車輪胎、工業模制品、工業傳動帶、假肢、消費產品、醫療設備等。除此之外，彈性體也是難以壓縮的，這使它們成為制造密封件的首選材料。
△zortrax制造的彈性體結構件
彈性體和3D打印
在3D打印技術中，熱塑性彈性體在許多行業中都有廣泛應用，包括醫療、汽車，甚至消費品（例如運動器材）。根據Report Oceans的研究，由于全球疫情所帶來的影響，醫療防護設備，防護面罩等，促進了3D打印彈性體市場的增長。該報告還討論了有機硅彈性體在增材制造中的巨大份額，并且將會持續保持增長。
△晶格結構彈性體
在行業公司中，機器制造商3D Systems和Carbon是公認的，針對該市場增長做出了重大的貢獻。例如，碳提供四種彈性體樹脂，包括一種生物相容性材料。例如，已經在阿迪達斯生產的鞋底中，看到了這些解決方案。因此，最大的市場份額將在北美也就不足為奇了。
△Carbon為3D打印制造提供不同的彈性體
然而，該研究還指出，彈性體的成本可能會抑制市場的增長。盡管如此，這不會阻止市場參與者創新和繼續研究彈性體，例如德克薩斯A&M大學，該大學開發了一種用于增材制造的可回收和自愈彈性體。
△研究人員開發了一種新的聚合物材料，可以自我修復、具有形狀記憶并且可以回收再利用
未來和更廣泛的彈性體應用
早在2020年，該大學和美國陸軍研究實驗室，共同開發了一系列具有自愈能力的合成材料。
據悉，該聚合物的質地各不相同，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。
此類材料有望滿足多種軍事應用需求。材料科學與工程系教授和該研究的通訊作者Svetlana Sukhishvili說：“我們制造了一組令人興奮的材料，它們的性能可以微調以獲得橡膠的柔軟性或承重塑料的強度。
“它們還具有其它特性，如3D可打印性和幾秒鐘內自我修復的能力，使它們不僅適用于更逼真的假肢和軟機器人，而且非常適合廣泛的軍事應用，例如飛行器，未來一直可實現自我修復的機翼等。”
△研究人員用兩層具有不同特性的LCE制成3D打印結構，結果表明，這種材料擁有更大的驅動自由度。未來可用于醫療應用
另外還有，由加州大學研發的3D打印液晶彈性體，可使軟機器人和可穿戴設備更易實現。他們宣稱，通過控制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，它們能夠通過加熱來改變同一材料中不同區域的剛度。液晶彈性體Liquid crystal elastomers(LCEs)能夠產生大的可逆驅動力并產生大的工作密度，未來非常適合構建新型軟機器人、可穿戴設備、人造肌肉和仿生系統。
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