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行业要闻

中国金属3D打印材料市场前景广阔

  麦肯锡公司(McKinsey & Company)发布的一份报告指出,金属3D打印的市场价值将在未来15年内飙至100亿美元。航空航天产业为例,金属3D打印能满足其对于结构设计、材料和制造工艺的需求,在保证性能的前提下能大幅减轻零部件质量,同时还能有效缩短零部件的制造流程。

  金属3D打印工艺中金属粉末质量是影响最终打印部件结构及性 能的关键因素之一,目前国内制粉水平接近国外但仍有差距。金属粉末质量越好,粒径越小,其打印出的产品致密性、机械性能越好。2013年国外公司3D Systems制出的粉末粒径为6-9μm,国内钢研高纳2019年生产粉末粒径为10μm。铂力特公司建成的粉末生产线,可用于其自制的3D打印设备,提高打印产品质量。根据铂力特招股书,其研制粉末粒径最低为20μm左右,与国内外先进公司有一定差距。

  金属增材制造技术发展中有三个重要的因素,设备、材料和工艺,国内目前在这三方面还有提高的空间。为了扩大3D打印技术的应用规模,金属增材制造技术正在朝着低成本、大尺寸、多材料、高精度、高效 率方向发展。

  尽管现在已有很多种类型的3D打印,目前主要有3种技术用于金属叠层制造。第一种也是最常用的不锈钢和镍合金方法是粉末层熔合技术,该技术可以有选择的熔融(烧结)金属层的各个位置。通常还需要对这些部分进行进一步加工处理。第二种不太常用的方法叫定向能量积成,在此技术中,热能(通常为激光束)在金属沉积的过程中将金属粉末熔融。第三种常用的金属打印方法为粘合层喷射技术,在这个过程中,先将不锈钢粉末松散的平铺,然后喷射一层粘合溶液,在加热灯的作用下粘合溶液凝结从而将金属粉末粘合在一起。之后再将粘合层放入烤箱处理。将脆而多孔的部件置入含有铜粉的盒子内,铜粉在高温作用下熔化并注入进部件中,使部件达到99.9%密实。不过,由于部件由被铜粉粘结在一起的不锈钢粉末构成,所以其性能与完全由不锈钢制成的部件完全不同。