攻克核心痛點！中國3D打印技術獲顛覆性突破，固化提速5萬倍【附3D打印行業市場分析】

（圖片來源：攝圖網）

3D打印，又稱增材制造，是通過逐層堆疊材料來構建三維物體的革命性技術，在科技飛速發展的當下，3D打印技術作為一場革命性的制造變革，正以前所未有的速度重塑著眾多行業的面貌。從早期局限于原型制造，到如今廣泛滲透至航空航天、醫療、汽車、建筑和消費電子等核心領域，3D打印憑借其直接生產復雜結構零件、個性化醫療器械、定制化消費品乃至房屋建筑的獨特優勢，成為推動制造業創新發展的關鍵力量。

近日，廈門大學薩本棟微米納米科學技術研究院吳德志教授團隊在3D打印技術領域實現重要突破——在國際上首創"激光原位誘導直寫打印"技術，將熱固性材料三維柔性器件的固化時間從傳統工藝的48小時壓縮至0.25秒，提速達5萬倍，一舉攻克該領域成型慢、步驟繁、性能難調控的核心痛點。目前，相關研究成果已登頂國際頂級期刊《Nature Electronics》。

傳統熱固性材料3D打印面臨固化周期長、需額外支撐、后處理繁瑣等瓶頸，嚴重制約了其在柔性電子、生物醫療等領域的應用。吳德志團隊另辟蹊徑，將激光與3D打印射流耦合，通過激光原位照射微尺度射流產生局部光熱效應，在毫秒級內將材料溫度提升至150~300℃，誘導熱固性墨水瞬間交聯固化。

這一創新實現了從“逐層等待”到“邊打邊固”的范式轉變：傳統模板法需48小時固化，現有3D打印技術亦受限于緩慢的自下而上固化過程，而新技術的0.25秒固化速度將效率提升5個數量級。如此顛覆性進展，不僅為柔性電子、生物醫療支架等亟需三維復雜結構增材制造的領域提供了全新技術路徑，更有望推動熱固性材料3D打印從實驗室走向產業化，加速智能軟體機器人、器官芯片等前沿科技的實用化進程。

我國初步構成一線三環的產業空間發展格局

我國3D打印產業已初步形成了以環渤海地區、長三角地區、珠三角地區為核心，中西部地區為紐帶的一線三環產業空間發展格局 。陜西、湖北、湖南等省份是我國3D打印技術中心和產業化重鎮，集聚了一批龍頭企業。環渤海地區3D打印產業形成以北京為核心，多地協同發展，各具特色的產業發展格局;長江三角洲地區具備良好經濟發展優勢、區位條件和較強的工業基礎，已初步形成了包括3D打印設備研究開發、生產、應用服務及相關配套設備的3D打印產業鏈;珠三角地區，3D打印產業發展側重于應用服務，主要分布在廣州、深圳、珠海和東莞等地，因此3D打印行業區域性特征較為顯著。

3D打印行業上市公司業務業績對比

產業集中度方面，業龍頭的業績規模明顯領先于其他企業，如鉑力特、先臨三維等頭部企業年營收超億元，毛利率維持在40%以上，3D打印設備產量遠超同行，呈現明顯的馬太效應。

3D打印行業發展前景預測

作為增材制造的關鍵技術，3D打印已從原型制造延伸至航空航天、醫療、汽車、建筑及消費電子等核心領域，直接生產復雜結構件、個性化醫療器械乃至房屋建筑。前瞻產業研究院認為，隨著3D打印產品在已有場景中應用規模進一步擴張，以及新場景、新應用的不斷開拓，預計2029年中國3D打印設備市場規模將突破1200億元，2025-2029年復合年均增長率達19.5%，行業正處于黃金發展期。

吳德志團隊的突破，其意義遠超技術本身。熱固性材料因其優異的機械強度和熱穩定性，在柔性電子、生物醫療支架等領域需求迫切，但固化難題長期阻礙其3D打印應用。此次“激光原位誘導直寫打印”技術，在獲得國家基金和廈門市科技計劃支持下，一舉打通“實驗室到產業化”的關鍵堵點。

未來，該技術可賦能智能軟體機器人的快速制造、器官芯片的精密成型，甚至推動個性化醫療器件的低成本量產。在全球制造業向柔性化、智能化轉型的大趨勢下，這一中國原創技術不僅提升了產業鏈自主可控能力，更將在全球3D打印競賽中搶占先機，助力中國從"制造大國"向"智造強國"跨越。

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更多本行業研究分析詳見前瞻產業研究院《中國3D打印行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》

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