金屬3D打印工藝,、設(shè)備,、材料、設(shè)計(jì)未來發(fā)展趨勢

國內(nèi)金屬3D打印龍頭廠商鉑力特申請科創(chuàng)板IPO,。3D打印專業(yè)媒體南極熊注意到,，在審核問詢環(huán)節(jié)，主管部門提了不少好問題,，幫助投資者更好了解將要進(jìn)行IPO的發(fā)行人,。



科創(chuàng)板問詢：在“行業(yè)技術(shù)水平發(fā)展情況、未來發(fā)展趨勢及發(fā)行人取得的科技成果與產(chǎn)業(yè)深度融合的具體情況”部分客觀披露行業(yè)技術(shù)未來發(fā)展趨勢,，并客觀披露 3D 金屬打印技術(shù)與傳統(tǒng)精密加工技術(shù)的比較情況,。


鉑力特回答

1、金屬增材制造行業(yè)技術(shù)未來發(fā)展趨勢
金屬增材制造技術(shù)的發(fā)展并不是孤立的,，其涉及制造工藝,、設(shè)備、材料,、優(yōu)化設(shè)計(jì)等各個(gè)方面,，總的來說，為獲得更為廣泛的應(yīng)用,，金屬增材制造技術(shù)都在努力向兼顧高性能,、高精度、高效率,、低成本,、更大的加工尺寸范圍和更廣泛的材料適用性方向發(fā)展，其目的都是為了向直接制造最終功能零件發(fā)展,。

（1）制造工藝方面
當(dāng)前,，金屬增材制造工藝的發(fā)展，除了對現(xiàn)有較為成熟的粉末床選區(qū)熔化技術(shù),、定向能量沉積技術(shù),、電弧增材制造技術(shù)等結(jié)合實(shí)際工程化應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及材料、粉末,、智能化控制軟件等的技術(shù)發(fā)展克服缺陷提升優(yōu)勢外,，金屬增材制造工藝主要在以下方面進(jìn)行拓展：
1）增減材復(fù)合制造技術(shù)。增材制造與傳統(tǒng)的減材制造相融合,，增材制造技術(shù)與機(jī)器人,、數(shù)控機(jī)床,、鑄鍛焊等多工藝技術(shù)相集成，從而提升增材制造技術(shù)的成型效率和精度,，解決增材制造的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件難于進(jìn)行后續(xù)機(jī)械加工的難題,，特別是解決復(fù)雜內(nèi)腔達(dá)不到非加工面要求的難題，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性制造,，賦予現(xiàn)有設(shè)備或生產(chǎn)線高柔性與高效率,。

2）發(fā)展基于新工藝?yán)碚摰娜�新的金屬增材制造技術(shù)。粉末床選區(qū)熔化技術(shù),、定向能量沉積技術(shù),、電弧增材制造技術(shù)均是對金屬材料直接燒結(jié)型，而將有機(jī)粘結(jié)劑等其他材料與金屬粉末結(jié)合起來,，再通過燒結(jié)等輔助工藝進(jìn)行成形的金屬增材制造技術(shù)稱之為“間接金屬 3D 打印技術(shù)”,。2018 年 9 月，惠普公司推出了 HP Metal Jet（金屬噴射）3D 打印技術(shù),，用于大批量生產(chǎn)金屬零件,。HP metal Jet 3D 打印技術(shù)主要流程如下：使用噴嘴選擇性地將粘合劑按照設(shè)定的圖形噴射到打印層中，使金屬粉末粘結(jié)在一起,，下降指定層厚度后,，添加新的粉末層，并重復(fù)以上流程,，直到創(chuàng)建完成整個(gè)零件,；之后將零件放入燒結(jié)爐中進(jìn)行高溫?zé)�結(jié)的致密化處理，使金屬顆粒熔融在一起,，同時(shí)去除噴灑的粘合劑,。在打印過程中沒有金屬粉末熔化、凝固的步驟,，金屬粉末材料的燒結(jié)是打印完成之后在燒結(jié)爐中完成,。美國 Desktop Metal 公司推出的單程噴射金屬 3D打印技術(shù)，原理也基本類似,。這種方法主要面向?qū)Τ杀据^為敏感但對零件性能要求較低的領(lǐng)域,，有望開辟大尺寸、高效率,、低成本金屬 3D 打印新方向,，需要解決的主要技術(shù)問題是燒結(jié)過程非均勻收縮導(dǎo)致的零件變形，同時(shí)由于成形零件致密度及純凈度等問題,，尚無法滿足航空航天等高性能零部件的打印,。

（2）金屬增材制造設(shè)備方面

金屬增材制造設(shè)備是實(shí)現(xiàn)各種金屬增材制造技術(shù)的重要載體，增材制造設(shè)備的發(fā)展在整個(gè)增材制造技術(shù)體系中占據(jù)非常重要的位置�,？傮w來看,，除了持續(xù)提升設(shè)備效率、打印精度和穩(wěn)定性外,，金屬增材制造裝備的主要發(fā)展方向?yàn)椋?br /> 1）大型化。增材制造裝備成型尺寸已經(jīng)步入“米”級(jí)時(shí)代,，增材制造裝備大型化已成為發(fā)展趨勢,。
2）專業(yè)化。與大尺寸設(shè)備相比,，針對不同應(yīng)用領(lǐng)域的不同需求偏好,，增材制造設(shè)備向更加專業(yè)化和精細(xì)化方向發(fā)展。
3）智能化,。智能傳感器,、數(shù)字總線技術(shù)等智能部件融入增材制造裝備，增材制造裝備將更加智能化,。

（3）金屬增材制造原材料方面
隨著金屬 3D 打印產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的擴(kuò)大,，市場上金屬粉末材料種類偏少、品質(zhì)偏低,、專用化程度不高,、供給不足的弊端也日益顯現(xiàn)，因此金屬 3D 打印專用材料的開發(fā)在未來的很長一段時(shí)間里將是重要的研究領(lǐng)域,。另外,，單一材料也在向復(fù)合材料發(fā)展，不僅賦予了材料多功能性特點(diǎn),，而且拓寬了增材制造技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,。另外，小編獲悉,，人造肉在線http://www.renzaofood.com/涉及到不少3D打印肉類的技術(shù),，可能產(chǎn)生另外的市場需求。

（4）優(yōu)化設(shè)計(jì)方面
增材制造技術(shù)正在加速發(fā)展成為一種強(qiáng)大的生產(chǎn)技術(shù),。但是,，在工業(yè)制造中應(yīng)用該技術(shù)的主要障礙是目前絕大多數(shù)工業(yè)設(shè)計(jì)師對增材制造技術(shù)缺乏了解，產(chǎn)品設(shè)計(jì)思維被傳統(tǒng)的等材或減材制造技術(shù)所束縛,。因此,，增材制造與優(yōu)化設(shè)計(jì)的互動(dòng)研究將進(jìn)一步加強(qiáng)，拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì),、點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),、一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等輕量化設(shè)計(jì)將更多的用于金屬增材制造設(shè)計(jì)領(lǐng)域，同時(shí)結(jié)合軟件技術(shù)發(fā)展，仿真技術(shù)將驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)的優(yōu)化及實(shí)現(xiàn)打印前的質(zhì)量控制,。