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3D打印专家会议要点
凹扉斯365
一路向北的站岗小能手
2023-07-28 16:49:40
最近消费电子有些零部件采用了3D打印工艺  
一、PBF粉末床熔融技术优点明显:精细化度高,表面质量好,复杂程度高,接近锻件,优于铸件,所以增材制造的70%都是该路线。
 
应用两大块:
1、军品目前应用最快 最广泛
2、民品细分领域多,目前用的多是磨具,注塑模和鞋模。
消费电子板块今年是元年,目前应用主要集中在高端材料,比如钛合金,未来有可能扩展到铝合金和不锈钢。但当前应该还是钛合金。因为钛合金材料强度大,耐磨耐拭。且钛材料是比较难锻造或者铸造,所以比较试用增材制造。
 
二、未来看的话,粘结剂喷射路线BJ也有一定的前景,这个路线效率高。
比如做中框30块钱,BJ技术只需要几块钱。且BJ对材料要求没有那么高,所以未来做其它材料也更容易实现。目前3D材料不用钢和铝是因为传统工艺便宜,所以3D打印没有成本优势。
BJ材料打印更适合复杂结构的制造,更适合小型的零部件。而大的零部件在烧结环节容易变形,粘结剂会用到,环氧树脂等材料也会对金属等材料造成一定污染,性能会受影响。 
未来汽车等行业会以前两种路线为主。
DED定向能量沉积这个路线,存在很多年了,定位比较尴尬,不具优势。目前主要用于修复,在军品上。
 
目前上市公司主要用PBF路线的。
消费电子用PBF做钛合金,要求很高。零件做的比较薄 2mm以下,且很复杂,所以打印过程容易变形,三就是表面质量要求高。工艺主要难在形状控制和表面质量上。
 
具体到消费电子领域,目前国产和海外设备对比:性能和价格如何?
国产设备比较适合做3C产品。3c产品做的小而薄,不像汽车和军品做的比较大。
价格这块,进口设备是国产设备的至少两倍。铂利特F3210或者华曙高科300的设备在100-250w战略合作的话更优惠,折旧在五年的话,一年也就20-30w成本,海外设备同样等级的要至少300w一台,配置高的,比如更贵的FM可能到500w
打印效率的话,国产和进口都是两套激光设备,但国外的激光器和振镜有区别,尤其是振镜,差距比较大,激光器可能差不多FM用的振镜就是比较贵,打印效率高。
整个设备的稳定性和可靠性,国产3C3D打印设备中型设备已经定型了,和国外差距在缩小。国产使用过程中小问题比较多,国外更稳定。
人员设备培训的话,国外很全面。国产技术培训有点落后,逐渐有所改善,铂力特做的比较好,比较多做军品。
所以服务3C产品没什么压力。
差异性,国产的售后服务比较好,本土化优势。
 
还有国产设备用的材料不如进口的,华曙高科用的零部件主要还是塑料软件,进口基本都用铝软管。
 
 
未来核心零部件降本的情况,拆一下零部件占比:
一台中型设备,单套激光路的:150w,其中激光器和振镜约25w,占20%左右。
激光器系统 单个激光器10w   主要采用IPG的,每年8000台供应中国
振镜系统    单个10w         主要进口,含金量最高,决定精度和效率
光路系统、准直器             主要进口
电器元器件 施耐德品牌
传感器
机械构件
 
目前华曙高科已经采用国产振镜了,苏州的一家格力泰克,大族等也开始做了。
 
激光器为什么没有采用国产的:差距主要是在稳定性上,时长在十几天到一个月,热稳定性要求很高,国产激光器满足不了。
 
1、耗材:打印材料主要有哪些做粉材的?
基础材料基本还是传统玩家,之前是做粉末冶金的,还是那些球形粉末,钢研就是做黑色金属的,有色院主要做铝合金 镁合金 钛合金材料。有研增材和西北有色院的一家,北矿在徐州的一家公司江苏微纳,中航耐克等。基本还是国家队的一些院所在投资研究这个领域。钛合金成本在600-800元每公斤,粒度是15-50微米的,未来有可能降到400元每公斤,基本接近成本了。做粉末利润率很低,目前制粉工艺主要是气雾化/PIP/PA技术、球形等离子球化法,后两种是加拿大垄断的。国内主要用气雾化和PIP,主要应用的是气雾化技术,PIP粉末收率低,成本高。
 
制备粉末的设备基本是国产的,海外对这个技术基本是禁运的,德国ALD是全球的老大,2015年对中国禁运了PIP目前是俄罗斯和乌克兰的,也禁运。
进口的气雾化设备收得率和稳定性都更高,在冶金领域,越接近上游,越考验基础领域的工艺。

2、华曙高科和铂利特目前应该也做粉末,怎么看待一体化趋势?
原材料很重要,原材料质量决定了成本质量,所以他们都很重视上游自供,增加客户粘性。
 
3、什么时候苹果会将3D打印用在手机和笔记本
目前他们应该计划将钛材料零件都用3D打印,目前就是成本率还低。

4汽车领域的3D打印在哪些环节?
SM solution占了80%汽车领域3D产品份额。汽车用的材料是传统金属,3D打印用的还是没有性价比。可能只有高端车会用到一些材料。增材制造最顶级设备做的合金也比铸造贵五倍,所以基本用不了。未来BJ技术有可能用到汽车上,粘结剂喷射效率高,未来面向民用市场,PBF的成本是200的话,BJ的成本是60,可以跟铸造比成本。目前从材料上看,只有钛合金的增材制造成本可以和铸造比成本。
 
5、目前哪些公司做BJ路线的?
上市企业暂时没有这个路线。华曙高科是PBFSOS和铂力特还算热加工,但是BJ是冷加工。未上市的公司有在自研BJ设备的。
 
增材制造厂商的竞争格局?
目前看龙头市占率有分散的趋势,未来有可能百花齐放。主流的有7种生产技术。
PBF技术目前在围绕大型做公关,进口现在在多材料打印上做的很好,对国内禁运。但国产现在还做不了多材料。
厂商毛利水平现在都在50%以上,未来会有很大下降空间,到30左右。在产品差异化很小的时候,铂利特定增后,设备招标已经在降价了。
行业增速应该还会维持较高增速,从2020年开始大家开始买设备,后面逐渐认识到技术红利,增材制造在做高端结构和原材料上,相对传统技术还是有优势的,主要替代了一些铸造的工艺,但是达不到锻造的工艺。未来设备采购量也会更大,客户规模可能也会从十几台到百余台,军品航天口会用的更多,还有航空材料、航发等,试制件走向设备的话,需求会更多。
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华曙高科
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铂力特
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