Riittääkö metallisten 3D-tulostusmateriaalien saatavuus muotteihin?

一, Tarjontapuoli: Teknologia lisää kapasiteettia ja laajempaa tuotevalikoimaa.
1. Tuotantokapasiteetti kasvaa nopeasti, ja suurimmat yritykset valtaavat markkinoita.
Muottien metallisten 3D-tulostusmateriaalien tuotantokapasiteetti kasvaa erittäin nopeasti globaaleilla markkinoilla. Esimerkiksi Jiangsu Weilari, Kiinan johtaja, suunnittelee valmistavansa yli 1000 tonnia muottiteräsjauhetta vuoteen 2025 mennessä, mikä antaa sille 70 prosentin markkinaosuuden. Avaamisen jälkeen sen ehdotettu toisen vaiheen laitos pystyy valmistamaan 4000 tonnia tavaraa vuodessa. "Laitteet+materiaalit+palvelut" -mallin avulla suuret kotimaiset yritykset, kuten Bolite ja Huashu High Tech, ovat lisänneet itse{10}}kehitetyistä materiaaleista saamiensa tulojen prosenttiosuutta vuoden 2022 15 prosentista 32 prosenttiin vuonna 2024, mikä on luonut laajan{15}}toimituskapasiteetin. Kansainvälisillä markkinoilla EOS:n ja SLM Solutionsin kaltaiset yritykset hallitsevat korkealaatuisia{17}aloja, kuten ilmailua ja terveydenhuoltoa kehittämällä teknologiaansa ja brändiään, kun taas kotimaiset yritykset tulevat nopeasti teollisuusmarkkinoille kustannustehokkaina. Tämä luo mallin "korkeiden-monopolien ja keskitason ja matalan tason kilpailusta".
2. Jatkuvasti uudentyyppisten materiaalien lisääminen erilaisiin tarpeisiin
Muotin valmistuksessa materiaalien on täytettävä korkeat vaatimukset kovuuden, sitkeyden, lämmönjohtavuuden ja korroosionkestävyyden suhteen. Tällä hetkellä metalliset 3D-tulostusmateriaalit muotteihin ovat luoneet tuotejärjestelmän, jonka keskipisteenä on muottiteräs. Tämä järjestelmä sisältää monenlaisia ​​materiaaleja, kuten korkean lämpötilan-seoksia, alumiiniseoksia, titaaniseoksia ja paljon muuta.
Muottiteräs: 18Ni300, H13 ja muut laatuluokat voivat valmistaa osia, jotka ovat yli 99 % tiheitä ja kestävät yli kaksi kertaa niin kauan kuin tavalliset muotit säätelemällä pallomaisuutta ja happipitoisuutta. Esimerkiksi Weilari 18Ni300 -jauheen erän stabiilisuuden valvontamenetelmä varmistaa, että painotulos ei muutu enempää kuin ± 2 %, mitä tarkkuusmuotit tarvitsevat.
Korkean lämpötilan{0}}lejeeringit, kuten GH4169 ja GH3625, ovat voineet tekniset ongelmat, kuten lantaanin palamisen ja mangaanin haihtumisen, muuttamalla niiden koostumusta ja optimoimalla prosessejaan. Tämä on johtanut tasaiseen ilmailu- ja avaruusmoottorien osien saatavuuteen.
Alumiiniseos: Nanokeramiikka ja anodisointi ovat tehneet uusista materiaaleista kuten ZY6061 ja AlSi10Mg vahvempia, mikä on lisännyt niiden lämmönjohtavuutta 30 %. Ne toimivat hyvin kevyissä asioissa, kuten kenkämuoteissa ja teknisissä laitteissa.
Ihmiset käyttävät titaaniseoksia, kuten TC4 ja TA15, paljon lääketieteellisissä muoteissa ja mukautetuissa implanteissa, koska ne ovat erittäin vahvoja ja turvallisia keholle.
3. Uusi teknologia alentaa materiaalikustannuksia ja tehostaa toimitusketjua.
Materiaalien korkea hinta on tärkeä syy siihen, miksi metallista 3D-tulostusta ei käytetä laajemmin. Muottien metallijauheen hinta on laskenut paljon viime vuosina, mikä johtuu sumutusjauheen valmistusprosessin parannuksista, uusista jauheen talteenottotekniikoista ja mittakaavaetujen vapautumisesta. Esimerkiksi Valari alensi 316 litran ruostumattoman teräsjauheen hintaa 800 yuanista/kg 400 juaniin/kg käyttämällä "tyhjiösumutusjauhetuotanto+täydellinen prosessin jäljitettävyys" -tekniikkaa. Vetypelkistysmenetelmä alensi myös happipitoisuutta 0,08 %:sta 0,03 %:iin, mikä antoi jauheen virrata paremmin ja jakautua tasaisemmin. Myös jauheen kierrätysteknologian kypsyys on nostanut talteenottoasteen 95 prosenttiin, mikä alentaa raaka-aineiden käyttökustannuksia entisestään.
2, Kysyntäpuoli: Enemmän käyttötapauksia ja suurempi markkinakoko
1. Muottien valmistuksen tarve kasvaa edelleen.
Metallin 3D-tulostustekniikkaa käytetään muottien valmistuksessa muuhunkin kuin prototyyppien valmistukseen; sitä käytetään myös vektoreiden valmistukseen. Tilastot osoittavat, että vuoteen 2025 mennessä 25 % muottien valmistuksessa käytetyistä metallimateriaaleista ympäri maailmaa on 3D-tulostettu. Vuoteen 2030 mennessä tämä luku todennäköisesti nousee 40 prosenttiin. Sen tärkeimmät edut näkyvät:
Joustava jäähdytyskanava: Tekemällä jäähdytyspolun suunnittelua paremmaksi ruiskupuristusjakson aika lyhenee 30–50%, mikä tekee tuotannosta tehokkaampaa. Esimerkiksi GF Processing Solutionsin hybridiosien tuotantojärjestelmässä käytetään vähennys- ja lisäysteknologioita korkean -paineen-muottivalumuottien nopeaan iterointiin.
Kevyt rakenne: Alumiiniseoksen ja titaaniseoksen kaltaisten materiaalien käyttö leikkaa muotin painoa 40–60 %, mikä tekee siitä ihanteellisen tilanteisiin, joissa paino on pidettävä minimissä, kuten uusien energiaajoneuvojen akkupakkauksissa ja lentokoneissa.
Monimutkaisten rakenteiden integroitu muovaus: Vakiokäsittelymenetelmien rajojen ylittäminen, jotta muotit, liukukappaleet ja muut osat voidaan tulostaa suoraan, mikä vähentää kokoonpanoongelmien ja tiivistysvirheiden mahdollisuutta.
2. Eri toimialojen kysyntä ohjaa materiaalien tarjontaa
Metalliset 3D-tulostusmateriaaleja käytetään monilla aloilla, mukaan lukien ilmailu-, auto-, lääketieteellinen ja muut. Tämä lisää potentiaalista kysyntää:
Vuoteen 2025 mennessä 15 prosentissa kaikista lentokoneista on 3D-tulostettuja metalliosia, ja vuoteen 2030 mennessä määrän ennustetaan nousevan 30 prosenttiin. Tämä lisää materiaalien, kuten korkean lämpötilan-metalliseosten ja titaaniseosten, tarvetta.
Autojen valmistus: Koska uudet energiaajoneuvot kevenevät, 3D-tulostettujen metalliosien käyttö tärkeissä osissa, kuten moottoreissa ja alustassa, kiihtyy. Vuoteen 2030 mennessä yli 5 miljoonassa autossa ympäri maailmaa ennustetaan olevan 3D-tulostettuja metalliosia.
Lääketieteelliset laitteet: Mukautettujen implanttien, kirurgisten oppaiden ja muiden tarvikkeiden tarve kasvaa. Vuoteen 2025 mennessä 20 % lääketieteellisistä laitteista kaikkialla maailmassa on valmistettu 3D-painetusta metallista, ja vuoteen 2030 mennessä tämän määrän ennustetaan nousevan 35 prosenttiin.
3, Kysynnän ja tarjonnan tasapainottaminen: teknologian, ekologian ja politiikan yhteisvaikutukset
1. Teknologinen iteraatio auttaa kysynnän ja tarjonnan kohtaamaan täsmälleen.
Tekoäly, esineiden internet ja pilvilaskenta ovat kaikki yhdessä tuottaneet älykkäitä ja yksilöllisiä metallisia 3D-tulostusmateriaaleja. Esimerkiksi Huashun High Tech Intelligent Process Library yhdistää yli 100 000 materiaaliparametrisarjaa ja antaa sinun luoda parhaat tulostusratkaisut yhdellä napsautuksella. Platinum IoT -alusta osaa varoittaa laiteongelmista ja diagnosoida ne etäältä, ja palvelutulojen osuus on kasvanut 30 prosenttiin. Lisäksi generatiivisen tekoälyn käyttö muuttaa "suunnittelutulostuksen jälkeistä-käsittelyä" käyttämällä simulaatiooptimointia materiaalihukan vähentämiseksi ja toimitusprosessin tehostamiseksi.
2. Yhteistyötä toimitusekosysteemin rakentamiseksi teolliseen ketjuun
Muotteja varten tarvitaan paljon metallisia 3D-tulostusmateriaaleja. Tämä riippuu vahvasta yhteistyöstä teollisuusketjun alku- ja loppupään välillä. Alkupään raaka-ainetoimittajat käyttävät uutta teknologiaa tehdäkseen jauheista parempia ja vakaampia. Keskivirran laitevalmistajat ja palveluntarjoajat tarjoavat "laitteet+materiaalit+prosessit" -ratkaisuja. Loppupään sovellusyritykset käyttävät palautesilmukoita materiaalien suorituskyvyn parantamiseen. Weilari on esimerkiksi solminut pitkäaikaisia ​​kumppanuuksia{8}}yliopistojen, kuten Shanghai Jiao Tong Universityn ja Harbin Institute of Technologyn, kanssa. Heillä on yhteensä 96 valtuutettua patenttia ja 14 kansallista standardia, jotka muodostavat yhteistoiminnallisen innovaatiojärjestelmän nimeltä "teollisuusyliopistotutkimussovellus".
3. Standardien asettaminen ja valtion avun saaminen toimittajan laadun varmistamiseksi
Hallitukset ja yritykset ympäri maailmaa tekevät yhteistyötä tehdäkseen metallista 3D-tulostusmateriaaleja standardoituneemmiksi. Vuoteen 2030 mennessä Kiinan ennustetaan valmistavan yli puolet kaikista maailmanlaajuisista standardeista. Nämä standardit kattavat muun muassa laitteiden toiminnan, materiaalien testauksen ja prosessien kuvaamisen. "Vihreää valmistusta" koskeva lainsäädäntö Euroopan unionin ja Yhdysvaltojen kaltaisissa paikoissa kannustaa myös sellaisten materiaalien tutkimusta ja kehittämistä, jotka kuluttavat vähemmän energiaa ja aiheuttavat vähemmän epäpuhtauksia. Tämä auttaa alaa siirtymään kohti kestävää kehitystä.