云铸动态|金属3D打印发展未来可期,云铸三维蓄势待发

发表时间:2019-12-24 16:55

3D打印技术在褪去最初的狂热浪潮之后,人们对其的认知逐步趋于合理,受到材料性能以及技术发展水平的限制,普及程度最高的树脂材料3D打印工艺,其发展的核心依然在样件验证以及模型等消费市场领域,但这并不代表3D打印技术就完全不可以服务于高端制造业。整体3D打印行业也正处于持续增长阶段。处在3D打印领域发展尖端的金属3D打印技术,是该领域最具前途的先进制造技术之一,已经成为航空航天、汽车、医疗等高端设备制造及修复领域的重要技术手段。3D打印逐渐由消费级市场往高端制造市场渗透,以金属3D打印为代表的高价值量设备成为销售增长的主力。


金属3D打印市场大有可期

根据Wohlers Associates Inc.公司发布的《Wohlers2018年度报告》,2017年,全球一共销售了1768台金属3D打印机,相比较2016年的983台,同比增长了80%,而2017年增 材制造行业整体才增长了21%。从市场应用规模来看,金属 增材制造也占据着大部分 增 材制造市场份额。预计在2023年,金属增 材制造市场份额将占所有增材制造市场份额51%。

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▲沃勒斯报告2018看到在售的金属AM系统的80%的增长

以上一年的TCT展为例,几乎囊括了全部国际金属增材制造解决方案提供商,包括:Stratasys、GEAdditive、德国通快、DMGMORI、EOS、雷尼绍、SLM Solutions、Additive Industries。

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▲TCT展上的德国通快3000设备

云铸三维也正是在2019年的TCT展上与德国通快达成了战略合作。本月初,德国通快Managing Director DR. KLAUS PAREY和General manager DR. THOMAS FEHN 来访,双方在云铸三维工业级增材制造生产中心就未来3D打印金属发展方向及前景等问题进行了深入探讨。

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金属3D打印产业化需求逐步释放

金属3D打印应用领域较为广泛,但多数领域应用渗透率均不高,需求的释放有赖于从设计研发转向直接制造的规模化应用。航空航天制造领域由于难加工、高复杂、小批量、多批次、传统工艺工序多、成本高等特点,能很好地发挥金属3D打印的优势,因此可能成为未来规模化应用的主要方向之一。目前GE公司通过3D打印制造的燃油喷嘴已超过3.3万件,据 Researchand Markets预测,2017-2021年期间全球商用航空3D打印市场将以23%的复合增速增长。此外,医疗行业尤其齿科、骨科、植入物领域同样对金属打印存在庞大的需求,未来有望形成规模化的定制市场。

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▲GE航空3D打印的发动机喷油嘴


窥斑知豹:金属3D打印材料发展潜力大

从3D打印材料类型来看,金属耗材占比为39.4%,低于塑料的46.5%,主要由于金属打印的产业化正处于快速扩张阶段,设备端的增长领先于材料消耗的增长。非金属3D打印通常使用塑料、树脂材料等,金属3D打印通常使用各类合金粉末和线材。相比传统制造模式,非金属3D打印的优势主要在于无模化和可定制,但受限于材料性能,其主要用于样品和模具的生产,量和价都很难起来;而金属3D打印除了具备无模化可定制优势外,在打印效率和打印质量上相比传统金属加工工艺均有较为明显的提升,甚至能够完成传统工艺无法制造的高复杂度高精密度零部件的打印,具有更大的发展潜力。

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▲资料来源:IDC前瞻产业研究院

这点从企业材质需求也可以看出来。法国Sculpteo公司调研了全球1000多家应用3D打印的公司,从打印材质来看,2018年塑料的运用率高达65%,但却从2017年的88%下降了23个百分点,唯一增长的材料是金属,其需求从2017年的28%增长到了2018年的36%。以金属3D打印产业化应用加速为契机,高价值量的工业级3D打印机的销售规模持续扩大,3D打印正逐渐由消费级市场往高端制造市场渗透。

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▲资料来源:Sculpteo 前瞻产业研究院


云铸观点:金属3D打印优势之一在轻量化

轻量化这一概念最先出现在赛车运动当中,重量的减轻极大地增强了汽车的操控性能、更大的加速度和更少的燃油消耗。除了在赛车这样的汽车领域外,国家层面的航空航天对于轻量化的需求也不小。轻量化的实现既可以通过采用轻质材料,如钛合金、铝合金、镁合金等材料来达到目的又可以通过采用高强度结构钢这样的材料使零件设计得更紧凑和小型化,有助于轻量化。

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▲云铸三维金属3D打印工艺区概览


而金属3D打印则带来了通过结构设计层面上达到轻量化的可行性,金属3D打印通过结构设计层面实现轻量化的主要途径有四种:中空夹层/薄壁加筋结构、镂空点阵结构、一体化结构、拓补优化结构。这也是金属3D打印发展的重要优势之一。对于这一点,云铸蓄势待发,期待为更多金属 3D 打印需求合作伙伴提供优秀解决方案!

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