2017年一张图看懂金属基3D打印市场_22页_4mb
报告摘要
2017年金属基3D打印市场总结
核心内容
金属基3D打印技术是3D打印领域的重要分支,其材料和工艺决定了最终产品的性能和应用范围。金属3D打印材料主要包括工程塑料、光敏树脂、金属材料和陶瓷材料,其中金属材料因其优异的物理和机械性能被广泛应用于多个行业。金属基3D打印材料的种类繁多,包括铝及铝合金、工具钢、不锈钢、钛合金、镍基合金、高温合金、金、银等。这些材料具有不同的特性,适用于不同的应用场景。
主要观点
- 金属粉末是关键:金属粉末的质量直接影响3D打印产品的性能,要求其具备高纯净度、良好球形度、窄粒径分布和低氧含量。
- 制备方法多样:常用的金属粉末制备方法包括机械粉碎法、雾化法、还原法、气相沉积、电解法、旋转电极法和球化法。
- 打印技术多样:包括选区激光烧结(SLS)、直接金属粉末激光烧结(DMLS)、选区激光熔化(SLM)、电子束选区熔化(EBSM)、激光熔覆式成型技术(LMD)和纳米颗粒喷射(NPJ)等,每种技术有其独特的优缺点和适用范围。
- 应用领域广泛:金属3D打印已在航空航天、汽车制造、医疗产品和军事国防等领域广泛应用,并有预测显示其在汽车、牙科和石油天然气行业将保持高速增长。
- 市场前景良好:全球金属3D打印市场预计将在未来几年持续增长,2028年市场规模有望达到120亿美元。
关键信息
金属基3D打印材料分类及特性
| 分类 | 特性 | 应用 |
|---|---|---|
| 铝及铝合金 | 高强度、高硬度 | 航天内饰、产品部件、汽车零部件等 |
| 工具钢 | 高强度、高韧性、热稳定性好、易加工 | 产品零部件、铝压铸件、航空部件等 |
| 不锈钢 | 10.5%铬含量最低的钢合金,不容易生锈腐蚀 | 手表及首饰、医疗产品、航空、自动化、食品加工 |
| 钛及钛合金 | 耐腐蚀、生物相容、模量低、耐疲劳 | 产品部件、航空航天、发动机部件、医学植入等 |
| 镍基合金 | 抗拉伸、抗疲劳、抗腐蚀、抗氧化、易加工 | 功能性产品、快速修复、快速制造、极端环境工业部件 |
| 高温合金 | 高温机械性好、稳定性好、耐腐蚀、耐氧化 | 医疗产品、工业高温零部件、牙科应用 |
| 金、银等 | 耐腐蚀、生物相容 | 首饰 |
金属粉末常用制备方法及原理
| 制备方法 | 原理 | 适用金属 |
|---|---|---|
| 机械粉碎 | 压碎、击碎、磨削 | Fe、Al、Ti粉 |
| 雾化法 | 液态金属→液滴→凝固 | Fe、Cu、难熔金属、不锈钢、Ti合金等 |
| 还原法 | 氧化物→还原剂→金属粉末 | Fe、W、Ta、Zr及难熔金属粉末 |
| 气相沉积 | 蒸汽冷凝→气相还原 | 熔点低、挥发强的金属 |
| 电解法 | 阴极沉积 | Fe、Cu、Ni、Ti等金属 |
| 旋转电极 | 合金棒料→等离子流→熔化→雾化 | Ni基等难熔金属、Ti等活泼金属 |
| 球化法 | 不规则颗粒→等离子体→熔化→球形液 | 适用于不规则金属粉的二次加工 |
金属基3D打印材料制备工艺及特点
| 制备工艺 | 主要过程 | 特点 |
|---|---|---|
| 直接金属激光成形 | 粉末分散→激光融化→单层成形→逐层成形 | 产品密度高、机械性能好,可加工较复杂产品 |
| 选区激光熔化 | 数控控制工作台扫描→激光熔化金属粉末→层层叠加→零件 | 零件精密成形,加工余量小,利用率高 |
| 电子束选区熔化 | 电子束固定不动,金属丝材通过送丝装置和工作台移动 | 需要对造型台整体进行预热,防止残余应力 |
| 激光熔覆式成型 | 粉末通过喷嘴聚集到工作台面,与激光汇于一点 | 适于高熔点金属,可实现异质材料加工 |
| 纳米颗粒喷射 | 使用纳米液态金属,以喷墨方式沉积成型 | 打印速度快,精度和表面粗糙度优异 |
金属基3D打印材料发展趋势
- 应用前景明确:在航空航天与医疗行业已有明确应用前景。
- 新兴趋势推动市场:三大趋势包括美国燃气轮机装置安装量增加、种植牙需求增加、亚太地区航空航天和国防投资增加。
- 技术提升空间大:包括高性能金属粉末制备、更快的打印速率和分辨率、打印过程控制、降低成本、控制方式智能化等。
市场分析
- 全球市场增长:预计2021年医疗产品市场规模达1.08亿美元,航空产品市场达1.37亿美元。
- 2028年市场规模预测:全球金属3D打印市场有望达到120亿美元。
- 中国市场潜力大:2016年我国激光金属3D打印行业市场规模增长到6.9亿元,同比增长21%,成为增长最快的细分市场。
产业链结构
上游
- 金属粉末:Fe、Ni、Ti等金属粉末
- 3D建模软件:用于设计和建模
- 数据平台:支持3D打印过程的数据处理和管理
中游
- 3D金属零件:通过3D打印技术制造的金属部件
- 3D金属成品:最终成型的产品
下游
- 航空航天:用于制造发动机部件、飞机零部件等
- 汽车制造:用于汽车发动机、叶轮、涡轮增压器等
- 医疗设备:用于手术工具、假肢、牙科应用等
- 军事国防:用于军用飞机部件、枪支、舰载设备等
企业信息
国内企业
- 陕西宇光飞利金属材料有限公司
- 英纳特科技
- SRIM(上海材料研究所)
- Material Technology Innovations Co., Ltd.
- 纳联材料
- YB银邦
- 轻铸未来
- Roytech(陕西融天航空器材有限公司)
- 湖南宁乡吉唯信金属粉体有限公司
国外企业
- CARPENTER
- H.C.Starck
- Hoganäs
- IPRAXAIR
- SURFACE TECHNOLOGIES
- HOEGANAES CORPORATION
市场研究与咨询服务
- 市场研究服务:包括行业市场研究、专项市场调研、渠道研究、品牌/广告研究、消费满意度研究、传播研究等。
- 咨询服务:涵盖投融资咨询、企业并购咨询、企业战略咨询、企业融资规划、品牌战略规划、政府产业发展规划、产业园建设规划等。
- 创业服务:包括新材料行业专家对接、投资人对接、项目融资服务、产业投资沙龙、项目并购咨询、资本技术峰会、产业园入驻服务等。
营销服务
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