|
| |
| 我國3D打印用特種粉體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 |
| 來源：中國粉體技術網(wǎng) 更新時間：2014-02-26 10:16:03 瀏覽次數(shù)： |
|
| |
（中國粉體技術網(wǎng)/班建偉）3D打印（增材制造）技術目前已經(jīng)成為全球最關注的新興技術之一，其專用材料尤其是高性能金屬構件激光直接制造用特種粉體材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景很好。本文對3D打印用特種粉體材料產(chǎn)業(yè)國內外發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢進行了闡述。
3D打印機效果圖
世界各國正在不斷加強3D打印技術的研發(fā)及應用。歐盟和美國引領著世界3D打印技術的發(fā)展，并在該技術的應用和推廣領域獲得先機。美國將“3D打印”研發(fā)中心作為新建的15個國家制造創(chuàng)新中心之首。歐洲也十分重視對3D打印技術的研發(fā)應用，日本著力推動3D打印產(chǎn)業(yè)鏈后端，不斷嘗試將本國已取得的技術成果在工業(yè)中進行推廣和應用；我國地方政府也非常重視3D打印產(chǎn)業(yè)，珠海、青島、四川雙流、南京等地先后建立了多個3D打印技術產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心和科技園。
全球3D打印產(chǎn)業(yè)的權威研究機構——美國沃勒斯公司發(fā)布的全球3D打印產(chǎn)業(yè)報告顯示，2012年全球3D打印市場總收入為22億美元，其中包括設備和服務。美國的產(chǎn)業(yè)收入大約占全球總收入的60%，傳統(tǒng)的制造業(yè)強國——德國和日本比較重視制造技術的革新，3D打印產(chǎn)業(yè)收入各約占全球的10%，中國作為未來巨大的應用市場，產(chǎn)業(yè)收入已約占全球總收入的10%，有望成為世界3D打印產(chǎn)業(yè)的一極。據(jù)美國消費者電子協(xié)會最新發(fā)布的年度報告顯示，3D打印服務的社會需求量將逐年增長，其產(chǎn)值到2017年有望增長至50億美元。
我國3D打印產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
3D打印技術在我國還處于發(fā)展初期，產(chǎn)業(yè)體量相對較小。同時，中國制造業(yè)各個環(huán)節(jié)對3D打印技術的認識還存在很多不足。從實際發(fā)展情況來看，截至目前3D打印并沒有實現(xiàn)成熟的產(chǎn)業(yè)化，從設備到產(chǎn)品再到服務仍停留在“高級玩具”階段。但是，國內從政府到企業(yè)，普遍認可3D打印技術的發(fā)展前景，政府和社會普遍關注未來3D打印技術將對我國現(xiàn)有的生產(chǎn)、經(jīng)濟、制造模式等造成的影響。
根據(jù)調研數(shù)據(jù)，目前，我國對3D打印技術的需求并非集中在設備上，而是體現(xiàn)在對3D打印用耗材種類多樣性和對代理加工服務的需求上。工業(yè)客戶是我國采購3D打印設備的主力軍，他們所購買的設備主要用于航空、航天、電子產(chǎn)品、交通工具、設計、醫(yī)療、文化創(chuàng)意等行業(yè)。目前，3D打印機在中國企業(yè)的裝機量約500臺，年增速為60%左右。3D打印用材料的研發(fā)和生產(chǎn)潛在需求規(guī)模已近10億元/年，隨著設備工藝的普及和進步，規(guī)模還將迅速增長。
國內3D打印用粉體材料研究現(xiàn)狀
目前，我國3D打印用材料大都由快速成型廠家直接提供，尚未實現(xiàn)第三方供應材料的模式，導致材料的成本非常高。同時，國內尚無針對專用于3D打印的粉末制備研究，對粒度分布、氧含量要求嚴格，有些單位采用常規(guī)的噴涂粉末替代使用，存在著很多的不適用性。
在3D打印快速成型方面，研發(fā)和生產(chǎn)通用性更強的材料是技術提升的關鍵。解決好材料的性能和成本問題，將更好地推動我國的快速成型技術的發(fā)展。目前，我國3D打印快速成型技術使用的材料大多需從國外進口，或設備廠家自己投入巨大精力和經(jīng)費研制，價格昂貴，致使生產(chǎn)成本提高，而國內該機器使用的材料其強度、精度都較低。3D打印材料國產(chǎn)化已勢在必行。
國內尚未針對3D打印技術用粉末開展相應的研究。如粉末成分、夾雜、物理性能對3D打印相關技術的影響及適應性。因此針對低氧含量、細粒徑粉末的使用要求，尚需開展鈦及鈦合金粉末成分設計、細粒徑粉末氣霧化制粉技術、粉末特性對制品性能的影響等研究工作。國內受制粉技術所限，目前細粒徑粉末制備困難，粉末收得率低、氧及其他雜質含量高等，在使用過程中易出現(xiàn)粉末熔化狀態(tài)不均勻，導致制品中氧化物夾雜含量高、致密性差、強度低、結構不均勻等問題。
國內合金粉末存在的主要問題集中在產(chǎn)品質量和批次穩(wěn)定性等方面，包括：①粉末成分的穩(wěn)定性（夾雜數(shù)量、成分均勻性）；②粉末物理性能的穩(wěn)定性（粒度分布、粉末形貌、流動性、松裝比等）；③成品率問題（窄粒度段粉末成品率低）等。
歡迎進入【粉體論壇】討論 |
|
|
| |
|
| |
|
|
|
|
|
|
