Er tilgangen på 3D-utskriftsmaterialer av metall for støpeformer tilstrekkelig?

一, Tilbudsside: Teknologi fører til mer kapasitet og et bredere produktspekter.
1. Produksjonskapasiteten vokser raskt, og de største selskapene tar over markedet.
Produksjonskapasiteten av metall 3D-utskriftsmaterialer for støpeformer vokser veldig raskt på det globale markedet. For eksempel planlegger Jiangsu Weilari, lederen i bransjen i Kina, å lage mer enn 1000 tonn formstålpulver innen 2025, noe som gir den en markedsandel på 70 %. Etter åpningen vil det foreslåtte andre faseanlegget kunne produsere 4000 tonn varer i året. Gjennom «utstyr+materialer+tjenester»-modellen har store innenlandske selskaper som Bolite og Huashu High Tech økt prosentandelen av inntekten fra egenutviklede materialer fra 15 % i 2022 til 32 % i 2024, noe som har skapt en stor{15}}forsyningskapasitet. På det internasjonale markedet dominerer selskaper som EOS og SLM Solutions avanserte felter som romfart og helsetjenester ved å bygge opp teknologien og merkevaren sin, mens innenlandske selskaper raskt går inn i det industrielle markedet ved å være kostnadseffektive-. Dette skaper et mønster av «høy-monopol og konkurranse i middels til lav ende».
2. Stadig legge til nye typer materialer for å oppfylle ulike behov
For formfremstilling må materialene oppfylle høye standarder for hardhet, seighet, termisk ledningsevne og motstand mot korrosjon. For øyeblikket har metall 3D-utskriftsmaterialer for former skapt et produktsystem med formstål i sentrum. Dette systemet inkluderer mange typer materialer, for eksempel høy-temperaturlegeringer, aluminiumslegeringer, titanlegeringer og mer.
Formstål: 18Ni300, H13 og andre kvaliteter kan gjøre deler som er mer enn 99 % tette og varer mer enn dobbelt så lenge som vanlige former ved å kontrollere sfærisiteten og oksygeninnholdet. For eksempel sørger batchstabilitetskontrollmetoden for Weilari 18Ni300-pulver for at utskriftsytelsen ikke endres med mer enn ± 2 %, som er det presisjonsformer trenger.
Høy-temperaturlegeringer som GH4169 og GH3625 har overvunnet tekniske problemer som lantanforbrenning og fordampning av mangan ved å endre sammensetningen og optimalisere prosessene. Dette har ført til en jevn tilførsel av deler til romfartsmotorer.
Legering av aluminium: Nanokeramikk og anodisering har gjort nye materialer som ZY6061 og AlSi10Mg sterkere, noe som har økt deres varmeledningsevne med 30 %. De fungerer godt for lette ting som skoformer og teknologisk utstyr.
Folk bruker titanlegeringer som TC4 og TA15 mye i medisinske former og tilpassede implantater siden de er veldig sterke og trygge for kroppen.
3. Ny teknologi senker materialkostnadene og gjør forsyningskjeden mer effektiv.
De høye materialene er en viktig årsak til at 3D-utskrift av metall ikke brukes mer utbredt. Prisen på metallpulver til støpeformer har gått mye ned de siste årene på grunn av forbedringer i forstøvningspulverproduksjonsprosessen, nye pulvergjenvinningsteknologier og frigjøring av stordriftsfordeler. Valari kuttet for eksempel prisen på 316L rustfritt stålpulver fra 800 yuan/kg til 400 yuan/kg ved å bruke teknologien "vakuumforstøvningspulverproduksjon + full prosesssporbarhet". Hydrogenreduksjonsprosedyren senket også oksygenkonsentrasjonen fra 0,08 % til 0,03 %, noe som lot pulveret flyte bedre og fordele seg jevnere. Også modenheten til pulverresirkuleringsteknologi har hevet gjenvinningsgraden til 95 %, noe som reduserer kostnadene ved å bruke råvarer enda mer.
2, Etterspørselsside: Flere bruksområder og større markedsstørrelse
1. Behovet for muggproduksjon vokser fortsatt.
Metall 3D-utskriftsteknologi brukes i formfremstilling for mer enn bare å lage prototyper; den brukes også til å lage vektorer. Statistikk viser at innen 2025 vil 25 % av metallmaterialene som brukes i formproduksjon rundt om i verden være 3D-printet. Innen 2030 vil dette tallet sannsynligvis stige til 40 %. De viktigste fordelene vises i:
Fleksibel kjølekanal: Ved å gjøre kjølebanedesignet bedre, kuttes syklustiden for sprøytestøping med 30 % til 50 %, noe som gjør produksjonen mer effektiv. GF Processing Solutions sitt produksjonssystem for hybriddeler bruker for eksempel subtraktive og additive teknologier for raskt å iterere høytrykksstøpeformer-.
Lettvektsstruktur: Bruken av materialer som aluminiumslegering og titanlegering reduserer formens vekt med 40 % til 60 %, noe som gjør den ideell for situasjoner der vekten må holdes på et minimum, for eksempel batteripakker for nye energibiler og flymotorer.
Integrert støping av kompliserte strukturer: Å komme forbi grensene for standard prosesseringsmetoder slik at forminnsatser, glidere og andre deler kan skrives ut direkte, noe som reduserer sjansen for monteringsproblemer og forseglingsfeil.
2. Etterspørsel fra ulike bransjer driver tilgangen på materialer
Metall 3D-utskriftsmaterialer brukes på mange områder, inkludert romfart, bilindustri, medisinsk og andre. Dette øker den potensielle etterspørselen:
Innen 2025 vil 15 % av alle fly ha 3D-printede metalldeler, og innen 2030 er tallet spådd å stige til 30 %. Dette vil øke behovet for materialer som høy-temperaturlegeringer og titanlegeringer.
Lage biler: Fordi nye energikjøretøyer blir lettere, øker bruken av 3D-printede metalldeler i viktige deler som motorer og chassis. Innen 2030 er mer enn 5 millioner biler rundt om i verden spådd å ha 3D-printede metalldeler.
Medisinsk utstyr: Det er et økende behov for tilpassede implantater, kirurgiske guider og andre forsyninger. Innen 2025 vil 20 % av medisinsk utstyr over hele verden være laget av 3D-trykt metall, og innen 2030 er tallet spådd å stige til 35 %.
3, balansere tilbud og etterspørsel: de kombinerte effektene av teknologi, økologi og politikk
1. Teknologisk iterasjon hjelper tilbud og etterspørsel til å samsvare nøyaktig.
Kunstig intelligens, tingenes internett og cloud computing har alle gått sammen for å lage smarte og personaliserte forsyninger av metall 3D-utskriftsmaterialer. For eksempel kombinerer Huashu High Tech Intelligent Process Library mer enn 100 000 sett med materialparametere og lar deg lage de beste utskriftsløsningene med bare ett klikk. Platinum IoT-plattformen kan advare deg om utstyrsproblemer og diagnostisere dem på avstand, og prosentandelen av tjenesteinntektene har vokst til 30 %. Bruk av generativ kunstig intelligens endrer også "design print post-processing"-prosessen ved å bruke simuleringsoptimalisering for å kutte ned på materialavfall og gjøre forsyningsprosessen mer effektiv.
2. Samarbeide for å bygge et forsyningsøkosystem i industrikjeden
For støpeformer må det være mye metall 3D-utskriftsmateriale tilgjengelig. Dette er avhengig av et sterkt samarbeid mellom oppstrøms og nedstrøms deler av industrikjeden. Oppstrøms råvareleverandører bruker ny teknologi for å gjøre pulver bedre og mer stabilt. Midstream utstyrsprodusenter og tjenesteleverandører tilbyr "utstyr+materialer+prosesser"-løsninger. Nedstrøms applikasjonsselskaper bruker tilbakemeldingssløyfer for å forbedre ytelsen til materialer. Weilari har for eksempel dannet langsiktige-partnerskap med universiteter som Shanghai Jiao Tong University og Harbin Institute of Technology. De har totalt 96 autoriserte patenter og 14 nasjonale standarder, som utgjør et samarbeidende innovasjonssystem kalt «industriuniversitetsforskningsapplikasjon».
3. Sette standarder og få hjelp fra myndighetene til å kvalitetssikre leverandøren
Myndigheter og virksomheter rundt om i verden jobber sammen for å gjøre 3D-utskriftsmaterialer av metall mer standardisert. Innen 2030 er Kina spådd å være ansvarlig for å lage mer enn halvparten av alle verdensomspennende standarder. Disse standardene vil dekke ting som hvor godt utstyr fungerer, hvordan man tester materialer og hvordan man beskriver prosesser. "Green manufacturing"-lovgivning på steder som EU og USA stimulerer også forskning og utvikling av materialer som bruker mindre energi og slipper ut færre forurensninger. Dette hjelper industrien med å bevege seg mot bærekraft.