2024年以來,我國3D打印產業(yè)相關產銷數(shù)據(jù)保持強勢增長。國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)顯示,我國3D打印設備產品產量在2024年前三季度同比增長25.4%。據(jù)海關總署統(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打印產業(yè),吸引了不少傳統(tǒng)產業(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,短短一年內完成了三條生產線(預計200噸/年產能)的一期工程建設,,并在當年取得了超600萬元的銷售成績;計劃2028年達成15條產線的目標,實現(xiàn)3000噸/年的總產能。
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2025-2-12 11:44 上傳
近日,新材料在線專訪了品德新材料總經理龍海明博士,聊了聊這家初創(chuàng)企業(yè)背景,技術優(yōu)勢以及未來發(fā)展規(guī)劃。
產業(yè)迅猛發(fā)展 3D打印企業(yè)如何闖出“新天地”
“3D打印”是增材制造技術的一種俗稱。增材制造以數(shù)字模型為基礎,通過將材料逐層堆積制造零件或實物,是一種“自下而上”的制造方法。事實上,3D打印并不是一項新的技術,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(Rapid Prototyping)。早期的3D打印技術主要應用于原型制造和工業(yè)設計領域,隨著技術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、教育等領域拓展。
如今,3D打印已經成為一個蓬勃發(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打印技術已經邁過“0—1”的階段,進入高速發(fā)展期,在國產化與滲透率方面仍有巨大空間。一旦在新的領域實現(xiàn)量產,將有望進一步打破行業(yè)天花板。中商產業(yè)研究院發(fā)布的報告顯示,預計到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,他與一直關注3D打印領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、冷噴涂等技術領域,專業(yè)生產鈦合金、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τ3D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打印產業(yè)鏈中最重要的環(huán)節(jié),與3D打印技術的發(fā)展息息相關。隨著金屬3D打印技術的迅猛發(fā)展,球形金屬粉末市場預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了3D打印用球形金屬粉末市場,而國內生產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(簡稱PA法)這項技術之前由AP&C公司所壟斷,其關鍵設備和生產工藝均處于保密狀態(tài)!饼埡C鞑┦拷榻B道,品德新材在國內率先突破了相關設備及生產工藝的關鍵技術,可工業(yè)化生產用于3D打印的高品質球形金屬粉末。
在向新材料企業(yè)轉型之前,胡玉華創(chuàng)立的品德集團已在機電和計算機網(wǎng)絡領域深耕細作,積累了豐富的制造經驗與工藝基礎、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,這為品德新材的關鍵技術自主研發(fā)奠定了堅實的基礎。
龍海明博士指出,品德新材的研發(fā)投入占比超過10%,這使得他能夠將過去10年對新材料及等離子技術的研究成果逐步實現(xiàn)。在制造生產設備的過程中,他們已經預留了改造升級及測試的空間和結構,為后續(xù)的發(fā)展預留了充分的余地。雙方強強聯(lián)手,實現(xiàn)了品德集團轉戰(zhàn)新材料領域后的第一個項目“球形金屬粉末”的技術突破。
目前,品德新材已經實現(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品的研發(fā),并于2024年7月份完成了三條等離子霧化產線的一期建設,達到了量產能力!邦A計2025年,三條產線全部達產后,我們的產能可以達到200噸。”
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TC4-產品圖
龍海明博士表示,品德新材料計劃于2028年達成15條產線的目標,實現(xiàn)約3000噸/年的總產能(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,源于其堅實的技術基礎和強大的實力。
專注球形金屬粉末技術領域,提供高性價比產品
作為3D打印技術的關鍵原材料之一,“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、建筑設計等多個領域得到了廣泛應用。
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,因此采用常規(guī)的真空氣霧化技術難以制造出這種粉末。”
據(jù)了解,國內目前普遍采用的是感應熔煉氣霧化技術(EIGA法)。該技術通過感應線圈對棒材進行加熱,使其轉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,該技術的細粉收得率低于30%,但經過不斷的發(fā)展和改進,目前這一比率已經提升至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(PA法)來生產粉末。該技術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%!痹诜勰┑谋菊尜|量上,等離子技術有著明顯優(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域的發(fā)展緊密相關。然而,原材料的高昂成本也構成了對3D打印技術推廣的制約。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。預計到2025年,隨著產品價格的進一步降低,制粉行業(yè)中那些技術落后和產能不足的企業(yè)將被市場淘汰!蓖瑫r,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,并且正在積極研發(fā)創(chuàng)新的等離子制粉工藝。通過這些技術優(yōu)勢,我們能夠開發(fā)出高品質且成本效益高的產品,從而提升我們的市場競爭力!
目前,品德新材已經順利通過了產品質量體系的相關認證,并且已經開始著手進行市場推廣活動。"我們的產品性能指標已經達到了國際標準,贏得了眾多客戶的青睞。"在經過樣品測試后,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,預計到2032年,全球市場規(guī)模將達到68億美元,年復合增長率預計為14.27%。
“據(jù)相關預測,金屬粉末的市場容量在未來三年內有望達到上萬噸!饼埡C鞑┦繉Υ顺謽酚^態(tài)度,“除了3D打印,金屬注射成型(MIM)等領域對金屬粉末的需求也十分巨大!彼赋,品德新材料已經完成的交易額中,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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