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材料与应用紧密结合 3D打印材料发展将走向高端
发布:lee_9124   时间:2017/1/9 19:31:35   阅读:225 
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除了最为热门和吸引眼球的航空航天与医疗行业用途,模具市场尤其是随行冷却模具的打印是金属3D打印的另一个潜力市场。
 

2017年,3D打印(增材制造)材料将根据3D打印的技术特点得到更好的针对性开发,在更细微的细节上满足应用端更高质量和更大的最终生产零件需求。同时,可用于3D打印过程的材料范围继续扩大,在低、中、高端领域满足一系列不同的需求。

多种因素促进工程级材料的开发,包括标准机构、政府实验室、联盟和其他团体,以及更大的材料公司包括GKN、美铝、赢创、巴斯夫、Solvay在这一领域发力,而设备厂商的驱动成为另一主要因素,最典型的是惠普多射流技术,赢创与巴斯夫正在围绕着惠普的设备开发更多工程级材料,以打开设备更广阔的应用空间。

改善增材制造材料的标准和指南

用增材制造和3D打印的方法制作高质量的最终生产部件,这需要详细定义的材料和打印零件的标准和指南,并且涵盖设备和工艺,对于金属零件的3D打印尤其如此,金属打印在2017年继续成为增长最快的3D打印市场。

在2016年,免费的在线搜索Senvol数据库生成了一套新的工业级增材制造工具用于提供给面向制造的工程师使用,Senvol数据库包含了工业增材制造设备和表征材料的性能数据,用户可以在上面根据自己的需求搜索与之相关的信息。其强大的专有算法可以帮助生产者确定哪些部分使用增材制造(AM)会比传统工艺更加有效。这个算法分析了整个供应链,并考虑了诸如库存、停机时间和运输等各项因素。Senvol指数(Index)并不受设备和材料厂商的影响,是个中立的工具,用来帮助那些想要通过增材制造来进行生产的用户降低行业进入壁垒。

举个例子来说,Arcam(AP&C)钛合金 TI6Al4V(45 – 106微米)材料,通过Arcam Q20来加工,Senvol数据库就可以查到材料性能、工艺参数、粉末特性,和热等静压(HIP)的影响,这些数据来源于航空航天行业的最佳实践。各项指标均避免了其他航空航天企业做自己的材料表征的重复工作。由于不同的行业使用非常相似的材料,例如钛合金也用于医疗植入物的制造,这样的数据集可以被航空和医疗之间共享。

Senvol的总裁Annie Wang已被选定为SAE增材制造委员会数据管理委员会副主席,这个技术委员会隶属于SAE航空航天材料系统。Annie Wang在委员会的重点工作将是建立一个系统,以确保材料规格的控制和溯源。数据管理委员会还将与SAE的MMPDS新兴技术工作组协调关于高分子复合材料CMH-17的SAE国际复合材料手册和新型金属材料的数据研究工作。

关于标准化与数据对材料的促进作用,本站发表的ASTM增材制造国际标准与行业发展,大数据与3D打印手牵手做过深入分析。

金属,金属,更多的金属

最终生产零件,是3D打印的未来。近期的IDTechEx报告中提到2016金属打印机销售增长48%,材料销售增长32%。该报告涵盖了选择性激光熔化(SLM),电子束熔炼(EBM)、送粉、金属+粘结剂,焊接和一些新兴的技术。材料范围广:铝合金、钴合金、镍合金、钢、镍钛合金、钛合金、金、铂、钯、银、铜、青铜,和钨。由于对航空航天和医疗应用的高度重视,金属增材制造,由于航空航天行业的大量使用,钛合金占有31%的市场份额,
同时,航空航天行业也大量投资于钴、镍和铝合金。

针对与SLM和EBM,根据Absolute Reports,预测到2021年的增长率保持在26.86%的年平均水平,另外根据Absolute Reports,欧洲金属市场的速度高于全球水平,从2011年到2016年保持了54.92%的高增长水平。

金属粉末是金属增材制造的一大制约因素,根据Wholers与VDW报告,金属增材制造市场份额大约只占所有增材制造的10%左右,然而这一比例有望在2023年达到51%左右。而目前大多数领先的金属粉末制造商都在开发用于增材制造的金属粉末,虽然粉末还是供不应求,但这一现象有望很快发生改变。


来源:中国腐蚀与防护网
 
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