2026年计算机行业AI应用系列：3D打印百花齐放，国产厂商持续突破

3D打印在消费和工业市场均大放异彩

3D打印相比传统生产优点明显

3D打印本质是“材料堆叠”成实体。3D打印属于增材制造，其核心为分层、固化、叠加。首先通过CAD或者3D扫描仪等实现软件建模； 其次进行模型切片，将三维模型切成若干二维平面层，形成打印路径；然后逐层打印，通过特定方式对不同的材料进行加工，层层叠加； 最后多层实现粘结后，形成一个三维实体，对其进行相应的后处理即可完成。

3D打印相比传统生产模式优势明显。以金属3D打印为例，相比传统精密加工的“减材”制造，3D打印的“增材”制造大幅提升材料利 用率，尤其对于贵重材料，节省成本显著。同时，3D打印还具备新品研发周期短、实现复杂结构、实现一体化、小批量经济性高等等优 点。3D打印在加工精度、表面粗糙度等方面，与传统精密加工仍存在较大差距；因此3D打印并非要取代传统加工，而是其重要补充。

3D打印技术种类丰富

3D打印技术快速发展，涉及各类材料和场景。3D打印技术迭代较快，国标《增材制造术语》根据增材制造的成形原理，将3D打印分为 7大类技术：材料挤出、还原聚合、粉床熔融、材料喷射、粘结剂喷射、定向能量沉积、片材层压。各类技术和材料均有不同的应用场 景，例如消费3D打印主要以FDM、SLA技术为主，市场已迅速普及。

3D打印在消费和工业市场均大放异彩

3D打印在消费级和工业级各有千秋。3D打印具备多种技术路线，且应用场景差异较大。消费级场景主要以个人创作，教育和家庭为主， 不需要较高的精度，注重产品性价比。当前尤其海外DIY文化盛行，且将3D打印引入在学生教育阶段，海外3D打印的消费市场快速增长， 实现3D打印走入千家万户。工业级场景主要以生产制造为主，如生产磨具，金属零部件等。工业3D打印精度和速度要求较高，且材料 更复杂和专业，因此设备成本较高，也成为当前智能制造不可或缺的一环。

3D打印下游应用广泛。根据《Wohlers Report 2022》报告，航空航天、医疗牙科、汽车、消费电子、学术科研这五大领域是3D打印 应用最多的下游。随着当前技术持续发展，3D打印在更前沿领域也在不断探索，例如苹果手机和手表已经成功应用3D打印技术；英伟 达也有望将3D打印应用在其微通道液冷板生产中。

消费级市场快速发展，AI助力生态繁荣

消费级3D打印近年来迅速发展，商业模式成熟。由于教 育、家庭、创意工作者对于个性化创造产品的需求，3D 打印商业模式在消费市场迅速成熟。以创想三维为例， 通过nexbie的3D打印产品展示和交易平台，和创想云的 模型库内容平台，实现3D打印“硬件-软件-内容-服务” 的完整商业模式。

AI大模型发展进一步降低建模门槛，促进3D打印繁荣。 大模型多模态能力让3D建模更为容易，用户可以通过一 段文字和图片，即可生成自己创意的3D初步模型，大幅 降低用户使用门槛。同时，在3D扫描和打印等环节，AI 也能提供更多视觉检测、算法规划等能力。3D打印将生 成式AI能力从2D图像世界迈入3D物理世界。

消费级3D打印市场快速增长

AI和产品能力提升，推动消费级3D打印市场快速增长。近年来生成式AI能帮助普通用户快速参与3D模型和打印创作，同时3D打印设备 性价比大幅提升，市场迎来破圈。根据灼识咨询数据，2024年全球消费级3D打印机市场达到41亿美元（按GMV计），预计到2029年增长 至169亿美元，复合增速达到33%；打印机和耗材是增长最快的细分。同时，2024年全球3D打印终端产品市场规模依然在10亿美元以下， 而潜在市场规模约为450亿美元，是消费级3D打印行业未来发展的重要增长动力。

消费级3D打印依然以FDM技术为主。凭借高性价比、高易用性、材料多样等优势，FDM依然是消费级3D打印领域的主导者，份额长期 占据在70%以上。由于用户用3D打印高精度、光滑表面的需求增长，光固化技术路线也成为了市场新的选择之一。

3D扫描仪辅助3D打印更好落地

3D扫描仪可以实现快速的3D建模，进一步降低了3D打印的应用门槛。3D扫描仪通过扫描物体获取其表面三维坐标点集，以收集到物 体形状、尺寸等各类数据来实现3D建模。因此3D扫描仪可以让用户无需掌握复杂建模技能的背景下，通过扫描实现高精度建模来完成 3D打印。3D扫描仪成为3D打印在消费、工业市场的重要辅助工具，可以实现逆向工程，在医疗、产品设计等领域应用广泛。

消费级3D扫描仪市场处于快速增长中。2024年全球消费级3D扫描仪市场达到1.06亿美元（按GMV计），预计到2029年将增长至2.34 亿美元，复合增长率达到17.1%。该市场依然是中国厂商占据主导，前三大消费级3D扫描仪公司占全球出货量的83.5%，且均为中国厂 商。其中创想三维是行业龙头，按照2024年出货量统计，其份额第一达到37.6%。

工业级核心部件国产化可期，下游应用百花齐放

工业3D打印

工业3D打印仍是最大市场。根据SQ Magazine数据， 2024年，工业打印在 3D 打印市场总收入中占比超过 77%，其中金属材料按收入计算占全球材料市场的 53%以上。金属3D打印是工业中最主要应用之一。

关注工业3D打印设备核心部件。3D打印产业链上游主 要是各种原材料，下游当前已经覆盖各种场景应用， 中游3D打印设备是当前技术持续迭代的方向。其中在 金属3D打印中，最核心部件为激光器和振镜，高端产 品国产化率较低，占整体设备成本约30%。在粘结剂 喷射、材料喷射的3D打印技术路线中，工业喷头是核 心“卡脖子”环节，国产化率极低；其同时也广泛应 用于喷墨打印中，约占设备成本的30%。

激光器国产化率高，多路是发展方向

光纤激光器成为金属3D打印主流，国产化率较高。激光器的主要作用为熔化金属/高分子粉末使其能够形成最终零部件，近年来光纤激 光器凭借更稳定、高效率、精度更高等优势，已成为金属3D打印激光器主流，24年国内市场130亿元，占比提升至71%。以SLM技术为 例，其光纤激光器平均功率需求在200W-1000W之间。激光器光束质量和光斑大小对打印精度至关重要，因此早期市场依然以进口为 主，当前国内已经完成了大部分中低功率激光器的国产替代，且性价比高，6-10KW国产化率达到85%以上，10KW也达到了73%以上。

金属3D打印向多路激光器发展，高功率激光器需求增加。当前金属3D打印正逐步由2/4路激光向8/12/16路激光升级，因为多激光可以 大幅提升打印效率，扩大有效覆盖面积，实现更好的能量分布和一致性能。例如铂力特大幅面多光束方案，8光效率相较4光提高1.9倍， 16光效率提高3.45倍。但这并非简单的激光器叠加，其需要保持光学一致性，热管理等，且控制系统复杂度显著提升。同时，大型部件 3D打印需求提升，以及DED/沉积工艺应用，如金属丝材激光3D打印设备，激光功率可以达到6-20KW，高功率激光器需求提升。

3D打印鞋模相比传统工艺优势明显

3D打印鞋模大幅提升效率。传统鞋模加工的工艺复杂，需经过从设计到CAD，再到木质母模、硅胶模等各种模型，最后到金属鞋模； 再形成带咬花的鞋模，并完成交模。一整套流程覆盖多个工序，平均耗时约25天。同时，传统工艺的良率和一致性极为依赖人工经验。 而激光金属3D打印不仅能大幅提升效率，将制模时间最短可以压缩到2天，且进一步提升了鞋模的一致性。鞋子大底和中底均需要金属 鞋模，而通过3D打印可以直接实现咬花，因此省去了污染性强的化学蚀刻步骤。鞋模是成品鞋生产的基础，随着当前各大鞋厂推新速度 和数量持续提升，3D打印的设计自由和高效率在鞋模领域价值愈发显著。

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编辑：火腿肠