4000字干货：金属3D打印普遍被粉末冶金行业纳入生产体系

金属粉末材料...



近几年随着工业发展速度加快，对复杂零件的需求增大，传统加工面临的问题越来越多、难度越来越大，迫使企业寻求新技术以解决制造与发展困境。增材制造无疑是近年来发展最为快速的技术领域，其全新的成型方式彻底颠覆了传统制造工业对材料加工的认知，从而被认为是解决当前高难度、高复杂性零件加工困难和成品率低问题的关键技术。与此同时，增材制造技术的发展也得到了国家政策的大力扶持，大量资金开始涌向这个行业。

在此背景下，传统的粉末冶金从业者看到了新的机遇，无论是全面转型还是部分采纳，发展3D打印技术已经成为大势所趋。一系列3D打印球形金属粉末和陶瓷材料开始涌入3D打印市场，众多源于传统成型方法的“新思维”给3D打印技术带来了多样性。传统粉末冶金与3D打印技术正在碰撞出越来越绚丽的火花。



即将于2020年8月12-14日在上海世博展览馆举办的“第十三届上海国际粉末冶金、硬质合金与先进陶瓷展览会”上，法国3DCERAM、法国Nanoe、加拿大CNPC POWDER 、德国Breuckmann、中国兵器科学研究院、中天上材、博力迈、恒普、亘易隆、博瑞科、中航迈特、慧瓷、赛隆、恒基、费舍罗、饶稷、骅骝、大冶、双菱、升利、普太等多家国内外参展商将集中展示3D打印产品，不仅包括先进的材料生产技术，还有基于粉末冶金和3D打印技术研发的创新型金属和陶瓷打印机。

2020年8月12日，展会同期将举办“陶瓷3D打印产业联盟第二次理事会暨2020上海国际陶瓷3D打印高峰论坛”，中材高新、博力迈、3DCERAM、十维、博瑞科、慧瓷、魅湃、饶稷、清华大学、中科院空间应用工程与技术中心、广东工业大学等教授学者、企业高管将齐聚上海世博展览馆。

金属3D打印的主要市场是面向航空、航天、船舶、电子等尖端技术领域，同时也涵盖特种工具、工艺品、首饰装饰等广泛的民用领域，是增材制造的核心应用领域之一，而金属球形粉是这一产业发展必须的耗材，未来市场空间十分巨大。

01  依托3D打印行业的高速发展，企业需以用户需求及行业应用为导向

中国兵器科学研究院宁波分院（展位号：A026）是以新材料和先进制造工艺技术研发为主的国家科研机构。2019年增材制造SLM工艺用15~53μm粉末销量突破7吨，涵盖TC4、TA15、TA1、TC11等牌号，产品在EOS、SLM solution、Renishaw、Trumpf、易加三维、铂力特、华曙高科等国内外知名品牌设备上得到验证并大量使用。

02  市场上金属3D打印对粉末流动性要求很高，哪里有需求，哪里有研发

针对市场这一需求，湖南骅骝新材料有限公司（展位号：A048）进一步优化了粉末球形度和粒度级配，并通过后工序处理，使粉末流动性提高了30%以上。03  总有为打造粉末冶金/3D打印前沿技术与高端设备的国际品牌砥砺前行

谈及国内哪家企业较先开展金属3D打印粉末技术，西安赛隆金属材料有限责任公司（展位号：B060）榜上有名。他们研发出40余种合金牌号的3D打印用高品质球形金属粉末，在国际上率先采用PREP技术开发出球形钨、钼、钽、铌等金属粉末。

04  不少企业深信多维金属制造在未来的发展潜力，不仅与多家科研院所合作，还成立了专题科研组

石家庄市大冶金属粉末厂（展位号:B428）就是其中之一。他们生产的增材制造类不锈钢粉末，在Renishaw制造的金属打印机上获得了很好的使用效果。

05  除了高校科研院所合作，企业发展需要另辟蹊径

总部位于加拿大温哥华的安徽中体新材料科技有限公司（展位号:B481）协同了数家3Ｄ打印前沿科技公司，在国内设立3D打印金属粉末材料的研发中心和生产基地。产品包括铁基粉末、铝基粉末、镍基粉末、铜基粉末、钛基粉末等，能够满足多种3D打印技术类型要求。

06  针对高温合金粉末、钛合金粉末等开展大量打印测试验证工作

中航迈特粉冶科技(北京)有限公司（展位号：B608）以液态金属雾化-近净成形技术为核心，开展增材制造、粉末冶金、粉冶装备等业务，拥有先进的制粉装备、打印装备、后处理及检测设备50余台套。中航迈特针对增材制造、3D打印、注射成形、焊接修复等工艺粉体应用，制定了多项粉体材料企业技术标准，参与航标、国标等标准的起草制定。

07  多种粒度组成满足不同的3D打印工艺和设备的应用要求

湖南恒基粉末科技有限责任公司（展位号：B703）优化3D粉末制备技术，其生产的粉末具有高的球形度和高振实密度。粉末粒度分布窄，氧含量低（100-300ppm），适合高密度和全致密3D零件的制造。08  以推动增材制造产业化为核心，企业从产业链的前端出发逐渐具备为用户提供完整解决方案的能力

工信部增材制造研究院授予的中国增材制造产业推进工程合作单位——中天上材增材制造有限公司（展位号：B765）今年也来参加展会。中天上材在紧耦合和超声气雾化等技术上拥有多项国内领先的核心技术，可谓后起之秀。据国家统计局数据分析，2019上半年中国3D打印设备增长271.4%，已成增长新动能。据前瞻产业研究院统计，2019年，中国3D打印设备产业规模达70.86亿元，比2018年增长28.3%，在3D打印产业中占比45%。2019年，中国3D打印设备产业结构中，专业级3D打印设备产业规模57.11亿元，占比达到80.6%;桌面级3D打印设备产业规模13.75亿元，占比19.4%。

01  国产高品质3D打印金属粉末雾化制粉设备制造黑马

株洲双菱科技有限公司（展位号：A023）的金属雾化制粉设备近年已在中国航天、武汉钢铁、莱芜钢铁、昆明贵研、台湾光洋集团、新加坡国家科技局等单位正常使用。

02  从陶瓷、金属3D打印原材料的制备，到3D打印技术和工艺的开发，以及贯穿陶瓷和金属材料成型过程的光学测量乃至增强现实的3D定位技术

青岛博瑞科三维制造有限公司（展位号：A150）源于德国Breuckmann公司，此次主要展出有奥地利LITHOZ高精度陶瓷3D打印机，表面光洁度可达 0.4μm，无模具生产，专利的LCM技术，可实现氧化铝、氧化锆、磷酸三钙、氮化硅、硅基材料、金属陶瓷等 20 余种材料的打印。03  中国企业致力于打破以法国、奥地利等欧美国家为主的3D陶瓷打印机一直在技术上形成了垄断趋势

昆山博力迈三维打印科技有限公司（展位号：A155）推出的以SLA技术的100型150型200型等3D陶瓷打印机将打破这一垄断，解决3D陶瓷打印难题，解决传统加工复杂零件的困难。国内3D陶瓷打印虽在起步阶段，但发展迅速。预测在未来的3-5年间3D陶瓷打印将会更多的得到应用与发展，更多企业将逐步解决传统加工面临的高难度高复杂性零件加工困难成品率低的问题。

04  慧瓷智造:陶瓷3D打印在设备端和应用端崛起

东莞慧瓷智造打印科技有限公司（展位号：A158）是法国Prodways3D打印机在中国市场的一级代理商，同时研制配套设施与进行相关技术改良。针对不同领域的应用，研制功能性的陶瓷材料；同时能针对企业的大批量量产需求，开发功能性光固化树脂材料。提供光固化3D打印陶瓷成型和烧结服务，也提供光固化树脂材料的打印服务。

05  凭借粉末冶金行业用真空烧结炉独特优势，延伸至3D打印行业

宁波恒普真空技术有限公司（展位号：B558）今年将在展会现场展出最新产品3D打印真空脱脂烧结炉，适用于金属粘结剂喷射，线材熔融打印的脱脂与烧结。06  基于FDM技术的金属3D打印技术，打印的材料种类广泛

青岛亘易隆机械设备有限公司（展位号：B558-2）的金属3D打印机基于MIM工艺打印烧结，快速出样。材料成本低，打印材料使用颗粒料。打印连续性好，不堵喷头。和现有常用技术对比，操作和FDM一样简单，比FDM精度高；有SLS的效果，同样需配合CNC机加工，设备和耗材成本省8成。07  金属粉末熔融3D打印技术(SLM)，汽车研发阶段的主要应用技术

上海升利测试仪器有限公司（展位号：B768）通过自行研发的3D高温热处理设备、3D打印加工成型后，高温熔融，极短工期内便完成该类产品的制作，并交付使用。制作过程中，采用真空高温一体化处理技术，制作效率更高，免去了高温氧化、后道处理工艺，同时，经产品指标检测及功能测试，该工艺生产样品较之其他工艺生产的同种样品性能指标更优越。

08  陶瓷打印是一个挑战极限的技术，而生物陶瓷打印更是难上加难，距离产业化规模应用还有一定的距离

嘉兴饶稷科技有限公司（展位号：B803）在这项技术面前从众多企业中脱颖而出。今年参展主要展示国际上技术独特的低粘度3D陶瓷打印材料和可灵活应用的CeramPlus-DLPFLEX陶瓷打印机。2020-2023，公司计划将打通3D打印陶瓷材料在齿科修复相关产品的上市之路；建立完整的陶瓷3D打印材料和结构设计数据库；拓展航空航天与精密铸造行业的3D打印产品解决方案，形成规模。09  脱脂、烧结一次性搞掂

合肥费舍罗热工装备有限公司（C122）生产的3D打印脱脂烧结炉，工艺符合性强，结合陶瓷3D打印的工艺要求开发出的脱脂和烧结。控温精准，温场均匀。10  结合无机材料科学与增材制造技术，拥有快速制备复杂结构陶瓷件的独特技术C100 Easy

3DCERAM武汉三维陶瓷科技有限公司（展位号：C290）自2001年开始专注陶瓷3D打印材料以及设备的研发制造工作。此次展会现场将展示最新机型C100 Easy，并与观众面对面交流陶瓷3D打印相关技术经验，分享诸多陶瓷3D打印在航空航天、军工领域、珠宝奢侈品、生物医疗等方面的实际案例产品。2020年，为解决疫情防控中应急物资短缺的难题，美国、意大利等国纷纷利用3D打印机生产呼吸机配件、个人防护面罩。3D打印在全球疫情防控中发挥的作用，反映出这项技术普及度的提高和应用领域的扩展。据《Wohlers Report 2020》数据，2019年全球增材制造(AM)行业的产品和服务收入为118.67亿美元(约842亿人民币)，比2018年增长了21.2%。3D打印技术目前已覆盖了通讯、医疗、教育、航空航天、军事等多个领域。

01  在陶瓷纳米颗粒3D打印中萌发的创新企业Nanoe

法国Nanoe公司（展位号：A152）在陶瓷3D打印技术上走在世界前列，为客户设计、生产及提供打印机及相关打印材料，2018年推出新品牌Zetamix陶瓷和金属3D打印丝。此外，还开发了一种不锈钢长丝（316L），目前正在开发碳化硅、氮化硅、碳化钨/碳化钴和钛丝。Nanoe的Zetamix产品线使粉末可用于大多数3D FDM打印机。02  NPJ技术打印陶瓷5G天线，高密度氧化锆陶瓷材料结合3D打印技术为新的声波机会打开大门

杭州普太科技有限公司（展位号：C212）集3D设计、打印，三维仿真业务，终端产品研发于一体的增材制造解决方案提供商。公司引进以色列黑科技公司XJet的纳米喷射技术因子，全面应用“精益创业”理念、“六西格玛”模式，与全球多所高校及科研院所建立产学研合作平台。产品有：陶瓷双工器、陶瓷5G天线、陶瓷无线耳机耳蜗、陶瓷助听器等。

03  把极具艺术性、先进性的3D打印技术与坚毅、刚强、不怕火炼的碳化硅陶瓷材料相结合，创造出繁复的、个性化的、高精尖的产品

宁波伏尔肯科技股份有限公司（展位号：C265）近三年来一直在为做高性能的陶瓷而努力，开发热压陶瓷产品及3D打印陶瓷，在航天及军工领域研发很多满足客户需求的各类产品，并且受到客户的一致好评。未来，从航空航天、国防重工，到机械装备件、化工电子，再到健康卫生、日常家居，都会发现3D打印陶瓷闪亮的身影。

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