
全球3D打印金属材料市场规模(百万美元)同比增长(%) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 2009201020112012201320142015201620172018201920202021
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资料来源:WohlersAssociates,国元证券研究所
高质量粉末制造要求高,显著影响所制造零件的质量。增材制造对金属粉末特性基本要求包括粉末的外观质量、纯度、颗粒形状、流动性、粉末粒度及其分布、松装密度和空心粉含量等。
其中,粉末纯度将直接影响3D打印产品的成形质量,若杂质的增量过高,夹杂物的存在将提高颗粒硬度,导致粉末成形性和材料韧性降低,进而降低产品的使用性能。粉末颗粒形状直接影响到粉末的流动性和松装密度,也对工件的使用性能产生重要影响,对于金属的3D打印来说,粉末的球形度越高,其流动性越好,一般而言,粉末球形度应超过0.9。粉末粒度方面,降低金属粉末的粒度可增加其比表面积,有利于增大烧结驱动力和粉末的堆积密度,增加打印工件的强度,提高表面质量。
资料来源:Elsevier,国元证券研究所资料来源:Elsevier,国元证券研究所
高性能金属粉末依旧依赖进口。增材制造金属粉末材料,目前大多实现国产化,但缺乏增材制造工艺性验证以及零部件考核应用研制,因此需要大量试验累积数据来促进应用推广。新型、高品质粉末材料如耐更高温度高温合金粉末、轻质高强铝合金、
镁合金等还依赖进口,国产金属粉末在纯净度、颗粒度、均匀度、球化度、含氧量等
对打印成品性能影响较大的原料指标方面,与国外仍存在较大的差距,甚至某些先进材料国外对我国进行技术封锁、禁运等。因此,自主创新、独立研发依旧是增材制造技术发展的核心。