金属3D打印行业报告：先进增材制造工艺（41页）

行业报告下载 2019年12月24日 06:16 管理员

3D 打印，又称增材制造（Additive Manufacturing，AM），是对于传统工业生产的一种‚变革性‛方法。传统的减材制造工艺是指利用已有的几何模型工件，用工具将材料逐步切削、打磨、雕刻，最终成为所需的零件。而 3D 打印恰恰相反，通过借助于 3D 打印设备，对数字三维模型进行分层处理，将金属粉末、热塑性材料、树脂等特殊材料一层一层地不断堆积黏结，最终叠加形成一个三维整体。3D 打印是一种跨学科的交叉技术，涵盖机械、材料、计算机视觉、软件、电子等多个学科，而其中核心的技术在于 3D 打印机的制造，对于材料、软件、设计等也有特殊要求。

与传统制造工艺相比，3D 打印具有可成形复杂结构、缩短产品实现周期、产品强度高重量轻、材料利用率高等特点，但其成本也比较高。3D 打印技术的特点具体如下：（1）可制造复杂几何结构的部件，实现一体化生产，结构的复杂性不会带来额外的成本。设计师不再受到传统制造工艺的约束，可以更自由地创造零件。（2）缩短新产品研发和实现周期。传统工艺在研发新产品时，需要设计生产新模具，建立装配流程，而 3D 打印无需模具，工艺流程短。（3）产品具有强度高、重量轻的特点。3D 打印部件可以实现传统工艺难以加工的蜂窝点阵结构，在保证性能的前提下，大幅减轻重量。基于 3D 打印快速凝固的工艺特点，可以实现良好的力学性能，从而保证强度有所提高。（4）材料利用率大幅提高。由于材料是逐层叠加的，在生产过程中几乎不会产生材料的浪费，材料利用率达到 90%以上。（5）设备成本和材料成本较高。工业级 3D 打印设备价格昂贵，少则一两百万元，多则上千万元。此外，由于工艺比较特殊，3D 打印对材料有特殊的要求，普通材料需要经过调整。而材料的研发难度大，成本较高，在一定程度上限制了 3D 打印的发展。

金属 3D 打印工艺中金属粉末质量是影响最终打印部件结构及性能的关键因素之一，目前国内制粉水平接近国外但仍有差距。金属粉末质量越好，粒径越小，其打印出的产品致密性、机械性能越好。2013 年国外公司 3D Systems 制出的粉末粒径为 6-9μm,国内钢研高纳 2019 年生产粉末粒径为 10μm。铂力特公司建成的粉末生产线，可用于其自制的 3D 打印设备，提高打印产品质量。根据铂力特招股书，其研制粉末粒径最低为 20μm 左右，与国内外先进公司有一定差距。