中国3D打印金属粉末材料之困待解

点击量:511 发布时间:2017-03-29 作者:状迈(上海)增材制造技术有限公司
近年来,3D打印技术正在革新生产和原型设计方式,消除许多传统的障碍,如研制周期、最低限度和库存过剩。3D打印机的原料正从塑料、陶瓷再到金属再到食物原料乃至动物组织,打印出来的东西也不再仅是纸盒、玩具,而是金属武器、汽车、食物和皮肤和关节。
据外媒报道,福特公司宣称已开始测试3D打印技术大规模生产汽车零部件。这种新的3D打印技术可以让驾驶者在更低价格下定制自己的汽车产品。从过去的陌生词汇到如今火遍全球的超前科技代名词,3D打印在成为全球高端智能制造业基础技术的同时,也正在将触角伸向人类社会生活的方方面面。3D打印主要包括打印设备、打印材料和服务三大类,市场份额占比分别为39%、37%和24%。相比国外,我国3D打印技术依然处于萌芽阶段,受市场、材料、工艺、成本等影响。
    “金属3D打印技术作为整个3D打印体系中最前沿和最有潜力的技术,是先进制造技术的重要发展方向。”上海材料研究所增材制造研发与应用中心副主任吴文恒在接受新材料在线采访时表示,而金属粉末则是金属3D打印技术中最重要一环的,也是价值所在。3D打印金属粉末即指尺寸小于1mm的金属颗粒群。包括单一金属粉末、合金粉末以及具有金属性质的某些难熔化合物粉末。目前,3D打印金属粉末材料包括钴铬合金、不锈钢、工业钢、青铜合金、钛合金和镍铝合金等。随着3D打印技术在使用定制零部件行业中的应用,对铝粉、钴粉及其他工业金属粉末的需求也快速增长。
据了解,目前国外金属粉末供应商主要有美国卡彭特、英国LPW、山特维克Osprey、吉凯恩JKN Hoeganaes、瑞典赫格纳斯以及印度普莱克斯。国内主要有中航迈特、苏州英纳特纳米科技、无锡飞而康、陕西宇光飞利等。
     由于金属3D打印对粉末材料各项指标要求有别于传统粉末冶金,国内实际能自主生产3D打印用合格球形金属粉末的制造商并不多,大部分刚起步,基本由传统粉末冶金用粉行业转向了3D打印金属粉末行业。但是,从近期情况看,核心技术未能突破使企业在转型中遇到较大阻力,产品品质难以满足要求。国内金属3D打印材料领域,主要是研发能力不足,基本上很多厂商都靠引进消化吸收,缺乏自己的核心技术。另一个问题是缺乏统一的行业标准,每个企业都遵循自己的标准,这在一定程度上也限制了产业发展。此外,“国产金属粉末不如进口金属粉末”的消费心理也让国内用户对国产金属粉末的认识存在误区。据了解,国产金属粉末的价格远低于进口粉末,而经过大量3D打印试验对比验证,国产金属粉末质量完全可以与进口粉末媲美,但由于进口设备的非开源模式,限制了国产粉的一些使用,也影响了我国自主3D打印材料产业发展。
3D打印金属粉末的市场竞争格局将会随着更多企业的进入,或加大在金属粉末领域的生产与研发力度而发生改变。今年年初,中国金属3D打印粉末公司中航迈特在现有球形钛合金粉末制备技术的基础上,采用自主研发设计的真空电极感应气雾化制粉炉,成功研制出球形度高、流动性好、非金属夹杂物少的高纯球形TiNi记忆合金粉末,填补国内球形TiNi记忆合金粉末研制的空白。“中航迈特立足航空,服务军工,发展成以航空航天金属粉末材料及零部件研发制造为基础,以3D打印粉末应用服务和智能粉冶装备开发为目标的高新技术企业,联合产业上下游,发展更多战略合作伙伴,为全球用户提供优质产品和服务。目前中航迈特总投资5000万元,计划建成国内技术水平、综合实力最强、产业规模亚洲的球形金属粉末材料及装备研发生产基地。”黄苑说。
据了解,虽然我国3D打印金属粉末在研发上取得了一定的突破,应用潜力巨大,但由于我国目前3D打印金属粉末大多是国外进口,产品成本较高,影响了其产业化进程,因而走向商品化和工业规模生产还需要很长时间。我国的3D打印金属粉末研究往往集中于大型攻关课题研究领域,在工业生产方面,金属3D打印的应用却处于很落后的状态,目前仅仅集中在模型设计领域等。金属3D打印的大规模应用会有一个比较长的时间,起码会贯穿于整个十三五期间,至少需要五年以上的时间,当然,这需要在国家大力支持和工业3D打印应用不断发展的趋势下,才能实现3D打印的大规模应用。”
上一篇:走进金属3D打印
下一篇:让我告诉你好玩的3D打印机,小朋友都能看明白!
  • 微信二维码