中國3D打印金屬粉末材料之困待解
點擊量:561 發布時間:2017-03-29 作者:草莓视频ios(上(shàng)海)增(zēng)材製造技術有(yǒu)限公司
近年來,3D打印技術正在革新生產和原(yuán)型設計方式,消除許多傳統的(de)障礙,如研製周期、最低限度和庫(kù)存過剩。3D打印(yìn)機的原料正從塑料(liào)、陶瓷再到金屬再到食(shí)物原料乃至動物組織,打印出來的東西也不再(zài)僅是(shì)紙盒、玩具(jù),而是金屬武器、汽車、食物和皮膚和(hé)關節。
據外媒(méi)報(bào)道,福特公司宣稱已開始測試3D打印技術大(dà)規模生產汽車零部件。這種新(xīn)的3D打印技術可以讓駕駛者在更低價(jià)格下定製自己的汽車產品。從(cóng)過去的(de)陌生詞匯到如今火遍全球的超前(qián)科技代名(míng)詞,3D打印在成為全球高端(duān)智能製(zhì)造業(yè)基礎技術(shù)的同時(shí),也正在將觸角伸向人類社會生活(huó)的方方麵麵。3D打印主要包括打印(yìn)設備(bèi)、打印材料和服務三大類,市場份額占比分別為39%、37%和24%。相比國外(wài),我國3D打印技術依然處於萌芽階段,受市場、材料、工藝、成本等影響。
“金屬3D打印技(jì)術作為整個3D打印體(tǐ)係中(zhōng)最前沿和最(zuì)有潛力的技術,是先進製(zhì)造技術的重要發展方向(xiàng)。”上海材料研究所增材製造研(yán)發與應用中心副主任吳文恒在接受新材料在線采訪時表示(shì),而金屬(shǔ)粉末則是金屬3D打印技術中最重要一環的,也是價值(zhí)所在。3D打印(yìn)金屬粉末即指尺寸小於1mm的金屬(shǔ)顆(kē)粒群(qún)。包(bāo)括單一金屬粉末、合金粉末以及具有金屬性質的某些(xiē)難熔化合物粉末。目前,3D打印金屬粉末材料包括鈷鉻合金、不鏽鋼、工業鋼、青銅合金、鈦合金和鎳鋁合金等。隨(suí)著3D打印技術在使用定製零部件行業中的應用(yòng),對鋁粉、鈷粉及其他(tā)工業金屬粉末的需求也快速增長。
據了解,目前國(guó)外金屬粉末供應商主要有美國卡彭(péng)特(tè)、英國LPW、山特維克Osprey、吉凱恩(ēn)JKN Hoeganaes、瑞典赫格納斯以及印度普萊克斯。國內主要有中航(háng)邁特、蘇州(zhōu)英(yīng)納特納米科技、無(wú)錫飛而康(kāng)、陝西宇光飛利等。
由於(yú)金屬3D打印對粉末材料各項指標要求有別於傳統粉末冶金,國內實際能自主生產(chǎn)3D打印(yìn)用合格球(qiú)形金(jīn)屬粉末的製造(zào)商並不多,大部分剛起步,基本由傳統粉末冶(yě)金用粉行業轉向了3D打印(yìn)金屬粉末(mò)行業。但是,從近期情況看(kàn),核心技術未能突破使企業在(zài)轉型中遇到較大阻力,產品品質難以滿足要求。國內金屬3D打印材料領域(yù),主(zhǔ)要是研發能力不(bú)足,基本上很多廠商都靠(kào)引進消化吸收(shōu),缺乏自己(jǐ)的核心技(jì)術。另一個問題是缺乏統一的行業標(biāo)準,每個企業都遵循自己的標準,這在(zài)一定(dìng)程度上也限製了產業發展。此外,“國產(chǎn)金屬粉末(mò)不如進口金屬粉(fěn)末”的消費心理也讓國內用(yòng)戶對國產金(jīn)屬粉末的認識存在誤區。據(jù)了解(jiě),國產金屬粉末的價格遠低於進口(kǒu)粉末,而經過大量3D打印試驗對(duì)比驗證,國產金屬粉末質量完全可(kě)以(yǐ)與進口粉末媲美,但由於進口設備的非開源模式,限製了國產(chǎn)粉的一些使用,也影響了我國自主3D打印材料產業發展。
3D打印金屬粉末的市(shì)場競(jìng)爭格局將會隨著更多企業的進入,或加大在金屬粉末領域的生產與研發力度而發生改變。今年年初,中國金(jīn)屬3D打印粉末(mò)公司中航邁(mài)特在現有球形鈦合金粉(fěn)末製備技術的基礎上(shàng),采用(yòng)自主研發設計的真空電極感應氣霧化製粉爐,成功研製出球形(xíng)度高、流動性好、非金屬夾雜物少的高純球形TiNi記憶合金粉末,填補國內球形(xíng)TiNi記憶合(hé)金粉末研製的空白。“中航(háng)邁特立足航空,服務軍工,發展成以航空航天金屬粉末材料及零(líng)部(bù)件研發(fā)製造為基(jī)礎,以3D打印粉末應用服務和智能粉(fěn)冶裝備開發為目標的高新技術企業,聯合產業上下遊,發展更多戰(zhàn)略合作夥伴,為全球用戶提供(gòng)優質產品和服務。目(mù)前中航邁特總投資5000萬元(yuán),計劃建成國內技術水平、綜合實力最(zuì)強、產業規模亞洲的球形金(jīn)屬粉末材料及(jí)裝備研發生產基地(dì)。”黃苑說。
據了解,雖然我國3D打印金屬粉末在研發上取得了一定(dìng)的突破(pò),應用潛力巨大,但由於我國目前3D打印金屬(shǔ)粉末大多是國外進口,產品成(chéng)本較高,影(yǐng)響了其產業(yè)化進程,因而走向商品化和(hé)工業規模生產還需要很長(zhǎng)時間。我國的3D打印金屬粉末研究往往集中於大型攻關課題研究領域,在工業(yè)生(shēng)產方(fāng)麵,金屬(shǔ)3D打(dǎ)印的應用卻處於很落後的狀態,目前僅僅集中在模型設計領(lǐng)域等(děng)。金屬3D打印的大規模應用會有一個比較長的(de)時間,起碼(mǎ)會貫穿於(yú)整個十(shí)三五期間,至少需要五年以(yǐ)上(shàng)的時間,當然,這需要在國家大力支持和工業3D打印(yìn)應用不(bú)斷(duàn)發展的趨勢下,才能實現3D打印的大規模應用。”