2017年9月1日,,世界最大化工企業(yè)之一德國(guó)巴斯夫在德國(guó)海德堡成立了巴斯夫3D打印解決方案有限公司,,新公司致力于建立和擴(kuò)大3D打印領(lǐng)域的材料,、系統(tǒng)解決方案,、組件和技術(shù)服務(wù)等方面業(yè)務(wù),。這是2015年巴斯夫與湖南華曙高科技有限責(zé)任公司合作開(kāi)發(fā)新型尼龍3D打印材料以來(lái),,進(jìn)軍3D打印行業(yè)的又一項(xiàng)重要舉措,,對(duì)我國(guó)化工集團(tuán)多元發(fā)展跨界3D打印領(lǐng)域具有重要借鑒意義。
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2017-10-31 11:35 上傳
背景
材料問(wèn)題制約3D打印產(chǎn)業(yè)發(fā)展
3D打印不僅是一場(chǎng)制造革命,,也是一場(chǎng)材料革命,。3D打印專用材料決定了3D打印產(chǎn)品及服務(wù)的品質(zhì)。隨著3D打印技術(shù)的深入開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,,3D打印材料已經(jīng)從最初的樹(shù)脂,、塑料材料拓展到現(xiàn)在的金屬、陶瓷,、生物材料,,材料已超過(guò)300種,,但依然面臨專用材料品種少,供應(yīng)商數(shù)量不足,,材料性能不佳以及價(jià)格較高的問(wèn)題,,嚴(yán)重制約了3D打印技術(shù)的普及。
非金屬3D打印材料用途極廣
非金屬3D打印材料包括樹(shù)脂材料,、工程塑料,、陶瓷材料等。光敏樹(shù)脂材料最早應(yīng)用于3D打印技術(shù),,現(xiàn)已在醫(yī)療,、精密鑄造、文化創(chuàng)意等領(lǐng)域獲得初步應(yīng)用,。塑料材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),、聚乳酸(PLA)、聚酰胺(PA),、聚碳酸酯(PC),、聚醚醚酮(PEEK)等,由于其良好的強(qiáng)度,、耐熱性和抗老化性,,已經(jīng)成為應(yīng)用最廣泛的3D打印材料。例如,,在術(shù)前規(guī)劃領(lǐng)域,,通過(guò)熔融沉積工藝(FDM)成形的ABS模型能夠幫助外科醫(yī)生開(kāi)展模擬手術(shù),提高治療成功率,;在教育領(lǐng)域,,塑料3D打印正走進(jìn)中小學(xué)課堂,成為激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力的方式,;在汽車領(lǐng)域,,3D打印的尼龍結(jié)構(gòu)件可替代部分傳統(tǒng)零部件,節(jié)省制造成本并提高燃油經(jīng)濟(jì)性,。此外,,工程塑料在航空航天、模型設(shè)計(jì)等領(lǐng)域也獲得了一定的應(yīng)用,。而石油化工行業(yè)作為光敏樹(shù)脂,、工程塑料等非金屬3D打印材料的上游產(chǎn)業(yè),其原材料品質(zhì)和制備工藝影響著材料的性能和3D打印技術(shù)的應(yīng)用,。
巴斯夫較早布局3D打印行業(yè)
德國(guó)巴斯夫公司(BASF)成立于150多年前,,全球擁有11.3萬(wàn)員工,主營(yíng)業(yè)務(wù)涵蓋化學(xué)品,、塑料,、纖維,、天然氣、原油等領(lǐng)域,。2015年,巴斯夫與3D打印設(shè)備公司華曙高科和德國(guó)3D打印服務(wù)公司Laser-Sinter Service合作,,共同開(kāi)發(fā)新型3D打印材料——PA-6粉末,。2016年,巴斯夫加入惠普公司推出的多射流熔融(MJF)3D打印機(jī)的材料平臺(tái)開(kāi)放計(jì)劃,,利用其在工程熱塑性塑料,、聚氨酯、尼龍,、丙烯酸酯,、功能添加劑、穩(wěn)定劑和顏料等材料領(lǐng)域的技術(shù)積累,,為惠普公司開(kāi)發(fā)適用于多射流熔融技術(shù)的3D打印材料,。此外,在Essentium Materials公司的創(chuàng)新性技術(shù)Flash Fuse的材料開(kāi)發(fā)過(guò)程中,,巴斯夫也發(fā)揮了巨大作用,。
案例介紹
案例經(jīng)過(guò)
據(jù)巴斯夫官網(wǎng)消息,9月1日,,德國(guó)化工企業(yè)巴斯夫成立了巴斯夫3D打印解決方案有限公司(BASF 3D PrintingSolutions GmbH),,總部與巴斯夫創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室共同設(shè)立在德國(guó)海德堡。新公司致力于建立和擴(kuò)大3D打印領(lǐng)域的材料,、系統(tǒng)解決方案,、組件和技術(shù)服務(wù)等方面的業(yè)務(wù),專注于汽車,、航空航天和消費(fèi)品等典型的工業(yè)行業(yè)應(yīng)用,。
后續(xù)發(fā)展
巴斯夫?qū)⒊浞掷闷湓谒芰虾屠w維業(yè)務(wù)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),積極布局3D打印業(yè)務(wù),,將其作為集團(tuán)價(jià)值鏈提升的重要方向,,重點(diǎn)投入。一方面,,通過(guò)并購(gòu),,著力拓展3D打印材料領(lǐng)域。巴斯夫已于今年8月收購(gòu)荷蘭3D打印材料公司Innofil3D,,布局3D打印線材,。另一方面,通過(guò)與用戶企業(yè)聯(lián)合研發(fā),,增加3D打印材料種類,。巴斯夫?qū)⑴c惠普公司,、Essentium Materials公司和Prodways公司等外部合作伙伴合作研發(fā)專用新材料。最終,,巴斯夫?qū)⑾?D打印系統(tǒng)解決方案提供商轉(zhuǎn)變,,提供“一攬子”的3D打印系統(tǒng)解決方案。
簡(jiǎn) 評(píng)
中國(guó)企業(yè)應(yīng)重視在3D打印材料領(lǐng)域的布局
我國(guó)在3D打印專用材料領(lǐng)域的發(fā)展仍然滯后,,面臨材料選擇局限性較大,,品種少,供應(yīng)商少,,高性能材料嚴(yán)重依賴進(jìn)口的現(xiàn)狀,。目前國(guó)內(nèi)只開(kāi)發(fā)出鈦合金、高強(qiáng)鋼等幾十種金屬和非金屬材料,。而國(guó)外已經(jīng)開(kāi)發(fā)出幾百種3D打印材料,,發(fā)達(dá)國(guó)家一家公司就能開(kāi)發(fā)出幾十種,甚至上百種材料,,如美國(guó)Stratasys公司有120余種3D打印專用材料,。加強(qiáng)3D打印材料的研發(fā),不僅可以擺脫受制于人的局面,、向附加值更高的上游產(chǎn)業(yè)鏈延伸,,同時(shí)也將抓住巨大市場(chǎng)機(jī)遇。據(jù)中國(guó)增材制造產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟對(duì)國(guó)內(nèi)3D打印規(guī)上企業(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,,3D打印材料的產(chǎn)值約占行業(yè)總產(chǎn)值的1/4,。據(jù)Smartech預(yù)測(cè),2018年全球3D打印材料市場(chǎng)的收入將達(dá)到25億美元,,2022年有望增至68億美元,,發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
3D打印材料供應(yīng)商應(yīng)與設(shè)備制造商加強(qiáng)合作
對(duì)于不同的3D打印材料,其成形質(zhì)量與3D打印設(shè)備的工藝參數(shù)密切相關(guān),。而材料供應(yīng)商往往不具備3D打印技術(shù)積累,,開(kāi)發(fā)的材料無(wú)法為3D打印設(shè)備提供最佳的使用狀態(tài)。國(guó)際上很多材料供應(yīng)商與設(shè)備制造商合作,,打通材料研發(fā)與設(shè)備制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié),,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),提升3D打印材料的競(jìng)爭(zhēng)力,。德國(guó)巴斯夫與湖南華曙高科聯(lián)合開(kāi)發(fā)新型SLS打印設(shè)備及材料,;韓國(guó)LG公司與Stratasys合作為其供應(yīng)高性能合成樹(shù)脂ABS;北京太爾時(shí)代與國(guó)內(nèi)外的化工產(chǎn)品供應(yīng)商合作,,推出高性能FDM成型材料ABS04,。國(guó)內(nèi)的一些化工企業(yè)也與3D公司達(dá)成合作協(xié)議,布局3D打印材料市場(chǎng)。中國(guó)石化巴陵石化與湖南華曙高科合作,,共同開(kāi)發(fā)彈性體粉末材料和SLA環(huán)氧樹(shù)脂,,推進(jìn)3D打印技術(shù)創(chuàng)新;煙臺(tái)萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)與山東三迪時(shí)空合作建設(shè)智能制造科技產(chǎn)業(yè)園耗材實(shí)驗(yàn)室,,共同開(kāi)發(fā)塑料,、樹(shù)脂等3D打印材料,推廣3D打印材料的應(yīng)用,。上游材料供應(yīng)商與設(shè)備制造商合作,,針對(duì)3D打印設(shè)備和工藝研發(fā)專用材料,更好地發(fā)揮材料性能,,達(dá)到理想的成形效果,促進(jìn)3D打印技術(shù)的推廣和應(yīng)用,,這一合作模式為中石油,、中化集團(tuán)等化工企業(yè)進(jìn)軍3D打印材料領(lǐng)域提供了重要的參考和借鑒。
注:本文引自賽迪智庫(kù)內(nèi)部刊物——《案例》(2017年第30期)
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