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透视金属3D打印的现状、挑战与下一步市场格局( 二 )

透视金属


LPBF（粉末床选区激光熔化）工艺方面，根据Velo3D的说法，随着软件与硬件的结合，市场上需要考虑的是意识到原来的不可能正在被突破，将需要取消某些3D打印限制 。这些设计软件与打印准备等软件之间实现紧密集成，.stl文件格式的使用范围将继续下降 。
LPBF（粉末床选区激光熔化）工艺的另一个发展方向是必须要提高诸如产量与效率 。LPBF系统将需要具有更高的3D打印速度和更大的制造范围，以开辟更多的金属增材制造可能性 。另外，嵌套零件的能力（即将零件相互堆叠以提高构建密度）对于提高制造速度和提高制造效率至关重要，但这需要合理设计支撑结构并在设计时考虑这些因素 。
当前3D打印要进入到产业化领域的一大瓶颈是效率与成本，当前3D打印的产品价格中高达70%的成本来自设备成本，而材料也占据了30%的成本 。而在传统制造工艺中，材料成本不超过产品成本的3% 。而在效率提升方面，市场的需求在呼唤带来加工效率飞跃性质的突破 。
金属3D打印正在突破原来的自身边界，国际上，根据3D科学谷的市场观察，德国Fraunhofer的增材制造未来-futureAM项目正在以全面开花的方式推进3D打印成为一种更稳定、更经济可行的加工技术，在科技巨擎Fraunhofer的推动下，目前亚琛Fraunhofer ILT已经开发出用于LPBF（基于粉末床的金属熔化3D打印技术）的新型加工解决方案，该解决方案还可以产生比传统LPBF系统快十倍加工速度的大型金属部件 。LPBF系统提供了非常大的，有效可用的构建体积（1000毫米x 800毫米x 500毫米） 。
软件助力刷新竞争格局
行业整合是不可避免的，只有清楚地向市场表达价值主张和与之对应的清晰的市场定位，这些企业才能成功 。在金属3D打印这个市场上，一个引人注目的价值主张将是克服围绕成本、材料灵活性和制造限制的挑战 。最终，将看到金属3D打印行业的更多整合，但是现在这是一场静观其变的游戏 。
拿Velo 3D举例，不难看到，国际的企业大多在成立初期就确立了鲜明的市场定位，包括立足于设备稳定性的，包括开辟提升加工效率的，再到VELO3D这样的后起之秀，在3D科学谷看来，无支撑仅仅是VELO3D与用户沟通的话术，VELO3D的市场定位相当清晰：设计自由，敏捷生产和质量保证，这些是VELO3D通过技术打造的独特的市场定位 。
差异化将是公司生存的关键，根据3D科学谷的市场观察，目前LPBF（粉末床选区激光熔化）市场上挤满了太多没有特色的公司 。几乎所有的公司都在证明他们可以降低成本并提高质量，并获得一致的结果 。所有的努力都在进行细微的调整，差异并不大，这些公司中的一部分将在2020年开始耗尽资金 。
更多的材料、更可持续的发展
l 回收金属
金属粉末的发展方面，诸如6K（以前称为Amastan Technologies）之类的公司正在开发用于增材制造的新型先进材料 。6K公司的UniMelt微波等离子体制造技术以回收的金属废料来制造AM增材制造用金属粉末 。6K的工艺主要将经过认证的通过铣削、车削和其他再生原料来源的金属废品转换为可用于AM增材制造用的优质金属粉末 。

透视金属3D打印的现状、挑战与下一步市场格局

文章插图
6K针对增材制造工艺提供粉末粒径尺寸 。来源：6K
6K的合金回收技术可以从减材制造和其他加工技术中回收金属和合金 。6K已经在为航空航天、医疗和汽车行业回收铝合金和钛合金 。6K声称可以针对所需的AM增材制造工艺来提供不同的粉末尺寸：MIM（金属注射成型），LPBF，EBM，DED或粘结剂喷射等 。
l 不锈钢
不锈钢方面，国际上最显着的进步之一是GKN对金属粉末材料的鉴定，在IDAM联合项目成员亚琛工业大学数字制造DAP学院、Fraunhofer ILT弗劳恩霍夫激光技术研究所、慕尼黑工业大学金属成型和铸造学院、GKN粉末冶金，宝马集团等共同努力下，证明了DP 600双相钢在汽车市场上工业化的巨大潜力 。这是一种双相钢，可以使用热处理方法调节其机械性能 。
DP 600双相钢气体雾化材料目前已在EOS M300-4系统上进行了验证，其伸长率达到13％（原样），达到22％（经热处理），拉伸强度达到700 MPA（经过热处理） 。这些特性使得双相钢材料成为汽车及其他工业市场结构性件应用的理想选择 。而通过将水雾化粉末用于未来应用，可以进一步降低零件成本 。
l铜
粉末床熔融（PBF）增材制造技术为制造使得紧凑、高效的新一代热交换器成为可能，如果将金属3D打印技术与具有出色导热性能的铜相结合，为电动汽车热交换器技术的提升带来巨大的想象空间 。


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