Чи достатньо поставок металевих матеріалів для 3D-друку для форм?

一, сторона постачання: технологія дає змогу збільшити потужність і розширити асортимент продукції.
1. Виробничі потужності швидко зростають, і найбільші компанії захоплюють ринок.
На світовому ринку потужності виробництва металевих матеріалів для 3D-друку форм дуже швидко зростають. Наприклад, компанія Jiangsu Weilari, лідер у цьому бізнесі в Китаї, планує виготовити понад 1000 тонн порошкової сталі до 2025 року, що забезпечить їй 70% частки ринку. Після відкриття запропонована друга черга заводу зможе виробляти 4000 тонн товарів на рік. Завдяки моделі «обладнання+матеріали+послуги» великі вітчизняні компанії, як-от Bolite та Huashu High Tech, збільшили відсоток доходу від матеріалів власної -розробки з 15% у 2022 році до 32% у 2024 році, створивши -масштабну потужність постачання. На міжнародному ринку такі компанії, як EOS і SLM Solutions, домінують у високо-галузях, таких як аерокосмічна галузь і охорона здоров’я, розвиваючи свої технології та бренд, тоді як вітчизняні компанії швидко виходять на промисловий ринок завдяки-рентабельності. Це створює модель "монополії-високого рівня та конкуренції середнього та низького рівня".
2. Постійне додавання нових видів матеріалів для задоволення різних потреб
Для виготовлення прес-форм матеріали повинні відповідати високим стандартам щодо твердості, міцності, теплопровідності та стійкості до корозії. На даний момент металеві 3D-друковані матеріали для прес-форм створили систему продуктів із сталевою формою в центрі. Ця система включає багато типів матеріалів, наприклад високотемпературні-сплави, алюмінієві сплави, титанові сплави тощо.
Ливарна сталь: 18Ni300, H13 та інші сорти можуть виготовляти деталі, щільність яких перевищує 99% і служать у два рази довше, ніж звичайні форми, контролюючи сферичність і вміст кисню. Наприклад, метод контролю стабільності партії для порошку Weilari 18Ni300 гарантує, що продуктивність друку не змінюється більш ніж на ± 2%, а це те, що потрібно для точних форм.
Високотемпературні сплави, такі як GH4169 і GH3625, подолали такі технічні проблеми, як спалювання лантану та випаровування марганцю, змінивши свій склад і оптимізувавши процеси. Це призвело до стабільних поставок деталей аерокосмічних двигунів.
Сплав алюмінію: нанокераміка та анодування зробили нові матеріали, такі як ZY6061 і AlSi10Mg, міцнішими, що збільшило їх теплопровідність на 30%. Вони добре підходять для легких речей, таких як форми для взуття та технологічне обладнання.
Люди часто використовують титанові сплави, такі як TC4 і TA15, у медичних формах і імплантатах на замовлення, оскільки вони дуже міцні та безпечні для організму.
3. Нова технологія знижує вартість матеріалів і робить ланцюг поставок більш ефективним.
Висока вартість матеріалів є основною причиною того, чому металевий 3D-друк не використовується більш широко. Ціна на металевий порошок для прес-форм значно знизилася за останні кілька років завдяки вдосконаленню процесу виробництва порошку розпиленням, новим технологіям відновлення порошку та вивільненню ефекту масштабу. Valari, наприклад, знизив ціну на порошок з нержавіючої сталі 316L з 800 юанів/кг до 400 юанів/кг, використовуючи технологію «виробництво порошку вакуумним розпиленням + повне відстеження процесу». Процедура відновлення воднем також знизила концентрацію кисню з 0,08% до 0,03%, завдяки чому порошок краще плине та розподіляється більш рівномірно. Крім того, зрілість технології переробки порошку підвищила рівень відновлення до 95%, що ще більше знижує вартість використання сировини.
2. Сторона попиту: більше випадків використання та більший розмір ринку
1. Потреба у виробництві форм все ще зростає.
Технологія 3D-друку металу використовується у виготовленні прес-форм не лише для створення прототипів; він також використовується для створення векторів. Статистика показує, що до 2025 року 25% металевих матеріалів, які використовуються для виготовлення прес-форм у всьому світі, будуть надруковані на 3D. До 2030 року ця кількість, ймовірно, зросте до 40%. Його основні переваги виявляються в:
Гнучкий канал охолодження: Завдяки покращенню конструкції охолоджувального шляху час циклу лиття під тиском скорочується на 30–50%, що робить виробництво ефективнішим. Наприклад, система виробництва гібридних деталей GF Processing Solutions використовує субтрактивні та адитивні технології для швидкого повторення форм-під-лиття під високим тиском.
Легка конструкція: використання таких матеріалів, як алюмінієвий сплав і титановий сплав, зменшує вагу форми на 40-60%, що робить її ідеальною для ситуацій, коли вага повинна бути мінімальною, наприклад, для нових акумуляторних батарей транспортних засобів і авіаційних двигунів.
Інтегроване формування складних конструкцій: вихід за рамки стандартних методів обробки, завдяки чому вставки форми, повзунки та інші деталі можна друкувати безпосередньо, що знижує ймовірність проблем зі складанням і несправностей герметизації.
2. Попит з боку різних галузей промисловості стимулює пропозицію матеріалів
Металеві матеріали для 3D-друку використовуються в багатьох сферах, включаючи аерокосмічну, автомобільну, медичну тощо. Це збільшує потенційний попит:
До 2025 року 15% усіх літаків матимуть металеві частини, надруковані на 3D, а до 2030 року, за прогнозами, це число зросте до 30%. Це підвищить потребу в таких матеріалах, як-жаростійкі та титанові сплави.
Виробництво автомобілів: оскільки транспортні засоби на новій енергії стають легшими, використання 3D-друкованих металевих деталей у таких важливих частинах, як двигуни та шасі, прискорюється. Очікується, що до 2030 року понад 5 мільйонів автомобілів у всьому світі матимуть металеві частини, надруковані на 3D.
Медичне обладнання: зростає потреба в індивідуальних імплантатах, хірургічних посібниках та інших матеріалах. До 2025 року 20% медичного обладнання в усьому світі буде виготовлено з 3D-друкованого металу, а до 2030 року це число, за прогнозами, зросте до 35%.
3. Збалансування попиту та пропозиції: сукупний вплив технології, екології та політики
1. Технологічна ітерація допомагає попиту та пропозиції точно збігатися.
Штучний інтелект, Інтернет речей і хмарні обчислення об’єдналися, щоб створити розумні та персоналізовані поставки металевих матеріалів для 3D-друку. Наприклад, Huashu High Tech Intelligent Process Library об’єднує понад 100 000 наборів параметрів матеріалів і дозволяє створювати найкращі рішення для друку лише одним клацанням миші. Платформа Platinum IoT може попереджати про проблеми з обладнанням і діагностувати їх на відстані, а відсоток доходу від послуг зріс до 30%. Крім того, використання генеративного штучного інтелекту змінює процес «після{7}}обробки друку дизайну» за допомогою оптимізації моделювання, щоб зменшити відходи матеріалу та зробити процес постачання ефективнішим.
2. Спільна робота над створенням екосистеми постачання в промисловому ланцюгу
Для прес-форм необхідно мати багато металевих матеріалів для 3D-друку. Це залежить від тісної співпраці між частинами промислового ланцюга, які знаходяться вгорі та вниз за течією. Постачальники вихідної сировини використовують нові технології, щоб зробити порошки кращими та стабільнішими. Виробники середнього обладнання та постачальники послуг пропонують рішення «обладнання+матеріали+процеси». Компанії, що займаються подальшим застосуванням, використовують цикли зворотного зв’язку для покращення продуктивності матеріалів. Наприклад, Weilari створила довгострокові-партнерства з такими університетами, як Шанхайський університет Цзяо Тонг і Харбінський технологічний інститут. Вони мають загалом 96 авторизованих патентів і 14 національних стандартів, які складають спільну інноваційну систему під назвою «дослідницькі програми галузевих університетів».
3. Встановлення стандартів і отримання допомоги від уряду для забезпечення якості постачальника
Уряди та компанії в усьому світі працюють разом, щоб зробити металеві матеріали для 3D-друку більш стандартизованими. Очікується, що до 2030 року Китай буде відповідати за виробництво більше половини всіх світових стандартів. Ці стандарти стосуватимуться того, як добре працює обладнання, як перевіряти матеріали та як описувати процеси. Законодавство про «зелене виробництво» в таких країнах, як Європейський Союз і Сполучені Штати, також стимулює дослідження та розробку матеріалів, які споживають менше енергії та викидають менше забруднюючих речовин. Це допомагає галузі рухатися до сталого розвитку.