2024年以來,,我國3D打印產(chǎn)業(yè)相關(guān)產(chǎn)銷數(shù)據(jù)保持強勢增長,。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,,我國3D打印設(shè)備產(chǎn)品產(chǎn)量在2024年前三季度同比增長25.4%,。據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計,,2024年前三季度,我國3D打印機出口總金額達63.3億元(不含零部件),,已超越2023年總金額,。
發(fā)展迅猛的3D打印產(chǎn)業(yè),吸引了不少傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)巨頭以及創(chuàng)業(yè)者紛紛入局,。江蘇品德新材料有限公司(以下簡稱“品德新材”)就是近兩年成立并脫穎而出的”黑馬“之一,。雖然成立僅1年時間,品德新材料發(fā)展勁頭卻非常迅猛,短短一年內(nèi)完成了三條生產(chǎn)線(預(yù)計200噸/年產(chǎn)能)的一期工程建設(shè),,,,并在當年取得了超600萬元的銷售成績;計劃2028年達成15條產(chǎn)線的目標,,實現(xiàn)3000噸/年的總產(chǎn)能,。
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近日,新材料在線專訪了品德新材料總經(jīng)理龍海明博士,,聊了聊這家初創(chuàng)企業(yè)背景,,技術(shù)優(yōu)勢以及未來發(fā)展規(guī)劃。
產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展 3D打印企業(yè)如何闖出“新天地”
“3D打印”是增材制造技術(shù)的一種俗稱,。增材制造以數(shù)字模型為基礎(chǔ),,通過將材料逐層堆積制造零件或?qū)嵨铮且环N“自下而上”的制造方法,。事實上,,3D打印并不是一項新的技術(shù),其起源可以追溯到20世紀80年代,,最初被稱為快速原型制造技術(shù)(Rapid Prototyping),。早期的3D打印技術(shù)主要應(yīng)用于原型制造和工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域,隨著技術(shù)的不斷進步和成本的降低,,3D打印逐漸向制造業(yè),、醫(yī)療、航空航天,、教育等領(lǐng)域拓展,。
如今,3D打印已經(jīng)成為一個蓬勃發(fā)展的行業(yè),,吸引了大量的企業(yè)及資本入場,。
據(jù)證券時報報道,從行業(yè)發(fā)展態(tài)勢來看,,3D打印技術(shù)已經(jīng)邁過“0—1”的階段,,進入高速發(fā)展期,在國產(chǎn)化與滲透率方面仍有巨大空間,。一旦在新的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn),,將有望進一步打破行業(yè)天花板。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的報告顯示,,預(yù)計到2025年,,中國3D打印市場規(guī)模將超過630億元,在過去的10年里,,實現(xiàn)了30倍增長,。長期致力于等離子法制備球形粉末研究的龍海明博士,密切關(guān)注著行業(yè)動態(tài),尋找合適的時機加入,。到了2023年,,他與一直關(guān)注3D打印領(lǐng)域的江蘇品德集團董事長胡玉華相識,兩人一見如故,,迅速達成共識,。同年8月,江蘇品德新材料有限公司正式成立,,致力于增材制造,、MIM金屬注射成型以及熱噴涂、冷噴涂等技術(shù)領(lǐng)域,,專業(yè)生產(chǎn)鈦合金,、高溫合金、銅合金等球形金屬粉末,。
“3D打印行業(yè)的發(fā)展前景有多廣闊,,金屬粉末的發(fā)展前景就會有多廣闊�,!饼埡C鞑┦繉τ�3D打印行業(yè)球形金屬粉末的未來發(fā)展信心滿滿,。球形金屬粉末是金屬3D打印的核心材料,是3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的環(huán)節(jié),與3D打印技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。隨著金屬3D打印技術(shù)的迅猛發(fā)展,,球形金屬粉末市場預(yù)計將保持強勁的增長勢頭,。據(jù)IDTechEx報告,2016年3D打印金屬粉末的市場規(guī)模大約為2.5億美元,,而預(yù)計到2025年,,這一數(shù)字將飆升至50億美元,。
在過去,,以加拿大AP&C及TEKNA等公司為主的國際制造商主導(dǎo)了3D打印用球形金屬粉末市場,而國內(nèi)生產(chǎn)的球形粉末則面臨性能不穩(wěn)定,、成本高昂以及收得率低下的挑戰(zhàn),。
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“特別是絲材等離子霧化制粉技術(shù)(簡稱PA法)這項技術(shù)之前由AP&C公司所壟斷,其關(guān)鍵設(shè)備和生產(chǎn)工藝均處于保密狀態(tài),�,!饼埡C鞑┦拷榻B道,品德新材在國內(nèi)率先突破了相關(guān)設(shè)備及生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵技術(shù),,可工業(yè)化生產(chǎn)用于3D打印的高品質(zhì)球形金屬粉末,。
在向新材料企業(yè)轉(zhuǎn)型之前,胡玉華創(chuàng)立的品德集團已在機電和計算機網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域深耕細作,,積累了豐富的制造經(jīng)驗與工藝基礎(chǔ),、客戶與市場資源、資金與管理等獨特行業(yè)優(yōu)勢。與此同時,,龍海明在碩博期間對等離子材料相關(guān)課題進行了深入研究,,積累了深厚的知識儲備,這為品德新材的關(guān)鍵技術(shù)自主研發(fā)奠定了堅實的基礎(chǔ),。
龍海明博士指出,,品德新材的研發(fā)投入占比超過10%,這使得他能夠?qū)⑦^去10年對新材料及等離子技術(shù)的研究成果逐步實現(xiàn),。在制造生產(chǎn)設(shè)備的過程中,,他們已經(jīng)預(yù)留了改造升級及測試的空間和結(jié)構(gòu),為后續(xù)的發(fā)展預(yù)留了充分的余地,。雙方強強聯(lián)手,,實現(xiàn)了品德集團轉(zhuǎn)戰(zhàn)新材料領(lǐng)域后的第一個項目“球形金屬粉末”的技術(shù)突破。
目前,,品德新材已經(jīng)實現(xiàn)鈦合金粉末TA1,、TC4、T15,,高溫合金粉末GH4169,、GH3625,以及純銅,、銅鉻鋯合金粉等多種產(chǎn)品的研發(fā),,并于2024年7月份完成了三條等離子霧化產(chǎn)線的一期建設(shè),達到了量產(chǎn)能力,�,!邦A(yù)計2025年,三條產(chǎn)線全部達產(chǎn)后,,我們的產(chǎn)能可以達到200噸,。”
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TC4-產(chǎn)品圖
龍海明博士表示,,品德新材料計劃于2028年達成15條產(chǎn)線的目標,,實現(xiàn)約3000噸/年的總產(chǎn)能(鈦合金粉末1000噸/年,銅合金粉末1000噸/年,,高溫合金及其它金屬粉末1000噸/年),。品德新材之所以對未來充滿信心,源于其堅實的技術(shù)基礎(chǔ)和強大的實力,。
專注球形金屬粉末技術(shù)領(lǐng)域,,提供高性價比產(chǎn)品
作為3D打印技術(shù)的關(guān)鍵原材料之一,“球形金屬粉末”因其出色的流動性,、高致密度,、高純凈度,、窄粒度分布以及卓越的機械性能而備受青睞。它是制造金屬零件的理想選擇,,并在航空航天,、汽車制造、醫(yī)療器械,、建筑設(shè)計等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,。
然而,制造這種金屬粉末絕非易事,。龍海明博士指出:“特別是對于3D打印而言,,專用粉末如廣泛使用的鈦合金粉末,其生產(chǎn)過程頗具挑戰(zhàn)性,。由于鈦合金在高溫熔融狀態(tài)下幾乎會與所有材料發(fā)生反應(yīng),,因此采用常規(guī)的真空氣霧化技術(shù)難以制造出這種粉末�,!�
據(jù)了解,,國內(nèi)目前普遍采用的是感應(yīng)熔煉氣霧化技術(shù)(EIGA法)。該技術(shù)通過感應(yīng)線圈對棒材進行加熱,,使其轉(zhuǎn)化為金屬液滴或液流,,隨后利用高壓氣體進行霧化處理。最初,,該技術(shù)的細粉收得率低于30%,,但經(jīng)過不斷的發(fā)展和改進,目前這一比率已經(jīng)提升至50%以上,。
龍海明博士表示,,品德新材采用絲材等離子霧化技術(shù)(PA法)來生產(chǎn)粉末。該技術(shù)利用等離子體作為熱源,,將金屬絲材加熱至熔化狀態(tài),,隨后借助高壓氣體的作用將其霧化,從而形成球形金屬粉末,。此方法的細粉收得率可高達80%以上,。龍海明博士向新材料在線深入闡釋了這兩種技術(shù)之間的差異,,主要體現(xiàn)在金屬材料的加熱方式上,,即金屬的過熱度不同。具體來說,,金屬的過熱度越高,,通過氣體霧化所獲得的粉末顆粒越細小,形狀也越接近球形,�,!澳脭�(shù)據(jù)做對比,,等離子技術(shù)制粉的球化率達到95%以上,球形度大于0.95,,空心粉率小于0.05%,;EIGA技術(shù)制粉的球化率是小于95%,球形度小于0.9,,空心粉率大于0.1%,。”在粉末的本真質(zhì)量上,,等離子技術(shù)有著明顯優(yōu)勢,。此外,成本優(yōu)勢也是品德新材彎道超車的機會之一,。
龍海明博士認為,,3D打印的未來潛力與其原材料領(lǐng)域的發(fā)展緊密相關(guān)。然而,,原材料的高昂成本也構(gòu)成了對3D打印技術(shù)推廣的制約,。他指出,目前一個積極的趨勢是原料成本正在下降,,原材料成本在打印總成本中所占比例逐漸降低,,這將有助于推動整個3D打印行業(yè)的進步。
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TC4-產(chǎn)品圖
以鈦合金粉末中廣泛使用的TC4型號為例,,十年前其每公斤價格超過2000元,,五年前仍高于1000元,而去年初價格還在500元以上,。然而,,今年批量供貨的價格已經(jīng)接近各家的成本價。龍海明博士指出,,這傳遞出一個明確的信號:“創(chuàng)新是唯一的競爭力,。預(yù)計到2025年,隨著產(chǎn)品價格的進一步降低,,制粉行業(yè)中那些技術(shù)落后和產(chǎn)能不足的企業(yè)將被市場淘汰,。”同時,,他認為這將為市場新手品德新材提供了彎道超車的良機,。“我們專注于絲材等離子制粉技術(shù),,并且正在積極研發(fā)創(chuàng)新的等離子制粉工藝,。通過這些技術(shù)優(yōu)勢,我們能夠開發(fā)出高品質(zhì)且成本效益高的產(chǎn)品,,從而提升我們的市場競爭力,�,!�
目前,品德新材已經(jīng)順利通過了產(chǎn)品質(zhì)量體系的相關(guān)認證,,并且已經(jīng)開始著手進行市場推廣活動,。"我們的產(chǎn)品性能指標已經(jīng)達到了國際標準,贏得了眾多客戶的青睞,。"在經(jīng)過樣品測試后,,已有超過20家客戶表達了深入合作的意向,累計交易額已突破600萬元,。作為3D打印的上游端,,金屬粉末的市場非常廣闊。根據(jù)WiseGuy的報告,,2023年全球3D打印金屬粉末市場規(guī)模達到20.5億美元,,預(yù)計到2032年,全球市場規(guī)模將達到68億美元,,年復(fù)合增長率預(yù)計為14.27%,。
“據(jù)相關(guān)預(yù)測,金屬粉末的市場容量在未來三年內(nèi)有望達到上萬噸,�,!饼埡C鞑┦繉Υ顺謽酚^態(tài)度,“除了3D打印,,金屬注射成型(MIM)等領(lǐng)域?qū)饘俜勰┑男枨笠彩志薮�,。”他指出,,品德新材料已�?jīng)完成的交易額中,,有半數(shù)來自MIM廠商。談及今年的戰(zhàn)略規(guī)劃,,龍海明博士透露,,品德新材料計劃在今年的Formnext Asia Shenzhen深圳國際3D打印、增材制造及精密成型展覽會上隆重登場,,重點展示其球形金屬粉末產(chǎn)品系列,,并將積極進行市場推廣活動,向新材料行業(yè)宣告他們銳意進取的創(chuàng)新決心,。
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