不久前,中國擁有近百台金屬3D打印機的企業(ye) 工廠有8家,預示了未來金屬3D打印服務市場將迎來強勁增長。由於(yu) 航空航天、軍(jun) 工、模具、醫療(齒科骨科)等行業(ye) 應用的崛起,中國國內(nei) 對金屬3D打印的需求逐漸爆發。
鉑力特,增材製造裝備150餘(yu) 台
中國金屬3D打印龍頭鉑力特(科創板688333),2020年營收達4.12億(yi) 元人民幣,其中金屬3D打印定製化產(chan) 品業(ye) 務達2.12億(yi) 元人民幣,超過50%。公司擁有員工1000餘(yu) 人,研發人員占26.88%,擁有增材製造裝備150餘(yu) 台(其中基本都是金屬3D打印機),相關(guan) 分析檢測裝備50餘(yu) 台,是國內(nei) 最大的金屬增材製造產(chan) 業(ye) 化基地。
鉑力特通過自有金屬增材設備為(wei) 客戶提供金屬3D打印定製化產(chan) 品的設計、生產(chan) 及相關(guan) 服務,主要應用於(yu) 航空航天、工業(ye) 機械等領域。公司金屬增材定製化打印服務特點有:
1.實現輕量化減重結構
通過結構優(you) 化設計,在保證產(chan) 品性能的同時最大限度地實現零件減重。通過使用拓撲優(you) 化或利用典型的減重結構實現。如中空夾層、薄壁加筋、鏤空點陣、內(nei) 置蜂窩等。
2.實現複雜內(nei) 腔結構
打破設計束縛,對零件內(nei) 部流道的布局、形狀、尺寸進行自由設計,實現最優(you) 化的傳(chuan) 熱或傳(chuan) 質效果。
3.實現零件整體(ti) 化功能集成
對於(yu) 多個(ge) 零件進行整體(ti) 化功能集成,從(cong) 而減少零件數量、縮短製造、裝配和檢驗流程,降低質量風險,實現減重、增加可靠性、縮短生產(chan) 周期。
4.實現修複與(yu) 再製造
公司通過激光立體(ti) 成形設備對於(yu) 部分昂貴零件服役期間的磨損或生產(chan) 過程中的產(chan) 品加工缺陷進行修複與(yu) 再製造,恢複產(chan) 品的幾何性能與(yu) 力學性能,降低成本、減少能源消耗。目前,公司為(wei) 航空航天、煤炭機械、能源電力等領域解決(jue) 了大量的複雜受損零部件修複問題,形成了以航空發動機葉片、采煤機刮板輸送機刮板鏈輪修複為(wei) 代表的批量化修複服務,葉片修複產(chan) 品已經在我國航空領域多個(ge) 核心型號發動機上實現批量裝機應用。
飛而康,金屬3D打印機將達100台
飛而康科技致力於(yu) 生產(chan) 航空航天、醫療器械、海洋船舶等行業(ye) 用高品質零部件的研發生產(chan) 和銷售,目前成為(wei) 中國商飛、航空工業(ye) 、航發集團、航天科工、航天科技等大型企業(ye) 在增材製造領域的合作夥(huo) 伴,同時也和空客、賽風、羅羅、GKN、GE等國際領先企業(ye) 建立廣泛的合作。
飛而康成立至今已完成近4萬(wan) 件零件加工製造,承擔、參與(yu) 國家各部委、江蘇省科技項目10+項,擁有專(zhuan) 利20+件,組織、參與(yu) 製定8項增材製造相關(guan) 行業(ye) 標準,製定增材製造相關(guan) 企業(ye) 標準20+項,擁有豐(feng) 富的增材製造技術及經驗積累,是國內(nei) 領先的可大批量生產(chan) 滿足CAAC適航認證的鈦合金粉末及3D打印鈦合金航空構件的公司。
飛而康業(ye) 務涵蓋3D打印用金屬粉末原材料生產(chan) 、零部件3D打印製造、零部件後處理、熱處理(包含熱等靜壓)、機加工(含精鑄模具加工)、性能檢測、3D打印設備銷售等業(ye) 務。
飛而康已經布局國內(nei) 外先進的金屬增材製造3D打印設備50台(有多台設備已經有合同),涵蓋了大、中、小型打印平台,初步形成產(chan) 業(ye) 化規模,並計劃在2022到2023年內(nei) 再投入一倍的設備來產(chan) 業(ye) 化生產(chan) ,屆時金屬3D打印機將達100台。
鑫精合,120餘(yu) 台金屬增材設備
近幾年,鑫精合激光科技發展(北京)有限公司(包含子公司時,簡稱“精合集團”,不包含子公司時,簡稱“鑫精合”)迅速做大做強,現在精合集團已經下設沈陽精合數控科技開發有限公司、天津鐳明激光科技有限公司、西安鑫精合智能製造有限公司、濰坊鑫精合智能裝備有限公司等子公司,服務的領域也從(cong) 單純的軍(jun) 品機加工、金屬3D打印服務業(ye) 務擴展到了金屬3D打印混合製造、金屬3D打印裝備製造等多個(ge) 方向。
精合掌握國際領先的增材製造技術,其中激光選區熔化、激光沉積製造等工藝技術具備國際領先水平,為(wei) 客戶提供產(chan) 品結構設計、拓撲優(you) 化、仿真分析、增材製造、熱處理、機械加工、表麵處理、特種連接、零部件裝配等全產(chan) 業(ye) 鏈服務。經過數十年工藝探索及技術能力儲(chu) 備,公司結構產(chan) 品生產(chan) 能力處於(yu) 國內(nei) 領先水平,已為(wei) 國內(nei) 多家軍(jun) 工單位提供配套產(chan) 品。公司現擁有120餘(yu) 台金屬增材設備,擁有核心技術專(zhuan) 利150餘(yu) 項;產(chan) 品已廣泛應用於(yu) 教育、醫療、模具、汽車、船舶、核電、文創等領域。
鑫精合與(yu) 多家科研院所開展3D打印技術合作,承接了大量高端製造領域的國家重點型號結構產(chan) 品的研製生產(chan) 任務,產(chan) 品已應用於(yu) 30多型飛機、火箭、導彈、衛星、飛船、空間站、船舶、核電等裝備,打破了多項國外技術壟斷,填補了國內(nei) 空白。
鑫精合旗下的天津鐳明激光科技有限公司坐落於(yu) 天津西青區中北工業(ye) 園區,總占地麵積約2萬(wan) 平方米,始終專(zhuan) 注為(wei) 全球提供先進增材製造設備、輔助設備及相關(guan) 服務的高新技術企業(ye) 。業(ye) 務範圍涵蓋金屬3D打印設備、原材料、3D打印服務、工藝設計開發、軟件定製化產(chan) 品等,擁有一整套的金屬3D打印解決(jue) 方案。
頂維科技,約120台超大型金屬3D打印設備
頂維科技通過自主研發增材製造工業(ye) 互聯網係統接入自主研發約120台超大型金屬3D打印設備,將於(yu) 2021年底建成可實時反饋、可智能控製、可完全追溯的分布式航天增材製造生態。
其中,山西生產(chan) 基地在建設中(2021年底建成),總麵積約6000平方米,共接入自研超大型金屬3D打印設備(成型尺寸約500mm×500mm×1200mm)50台進行航空航天零部件批量化生產(chan) ,並配備先進熱處理及後處理設備,基地采用AGV運輸係統及數控機械臂實現全智能控製及工序流轉。
浙江嘉興(xing) 生產(chan) 基地目前在建設中(2021年底建成),總麵積約3000平方米,共接入自研超大型金屬3D打印設備(成型尺寸約500*500*1200)15台及中型金屬3D打印設備10台進行材料工藝研發、預研產(chan) 品試製以及航空航天零部件批量化生產(chan) 。
山東(dong) 泰安生產(chan) 基地已完成部署,基地總麵積約16000平方米,共接入國產(chan) 及進口大中型金屬3D打印設備20台、進口龍門及立式加工中心8台、進口數控車床8台、及其他機加設備18台進行橫向業(ye) 務承攬及機械加工配套。
鋼研極光,5年裝機200台金屬3D打印機
常州鋼研極光增材製造有限公司(簡稱鋼研極光)是中國鋼研科技集團有限公司(簡稱中國鋼研)的控股子公司,鋼研極光投資規模10億(yi) 元人民幣,規劃占地麵積100畝(mu) 。鋼研極光專(zhuan) 注於(yu) 航空航天以及高端民用合金零件的增材製造業(ye) 務,並集成母公司優(you) 勢資源為(wei) 給客戶提供集增材製造產(chan) 品設計、專(zhuan) 用新材料開發、增材工藝優(you) 化、熱等靜壓與(yu) 熱處理、零件加工、成品檢測等一體(ti) 化的全套解決(jue) 方案。
鋼研極光總投資10億(yi) 元人民幣,將分兩(liang) 期進行,五年內(nei) 完成投資。一期租賃廠房約5800平方米,設備投資2億(yi) 元人民幣,2022年底完成全部投資;二期設備投資5億(yi) 元人民幣。2025年前,3D打印設備裝機量將達到150-200台,完成重點產(chan) 品批量生產(chan) 。
公司的主營業(ye) 務涵蓋材料開發和高質量產(chan) 品研製生產(chan) ,致力於(yu) 打造增材製造的生態圈。目前與(yu) 鋼研集團內(nei) 部的數字化中心、鋼研高納、鋼研總院、鋼研昊普、鋼研納克、安泰科技等以及外部的有研粉材、中航邁特、華曙高科、漢邦科技、眾(zhong) 遠等公司展開深度合作。
安德瑞源,2022年金屬3D打印將達120台
重慶安德瑞源現有金屬3D打印機20台,同時製造部門正在加緊生產(chan) ,2021年底將完成70台金屬打印機的部署,2022年中達成120台的部署,用做金屬3D打印服務業(ye) 務。
重慶安德瑞源科技有限公司於(yu) 2017年成立,是一家集增材製造工藝、設計、研發、 生產(chan) 、服務的專(zhuan) 業(ye) 化創新型公司。從(cong) 材料、設備、工業(ye) 設計、結構、性能五個(ge) 方麵全麵提升製造業(ye) 產(chan) 品創新,助力傳(chuan) 統製造業(ye) 轉型升級,促進高端製造業(ye) 的飛速發展。
目前,公司研發人員占比近35%,具有3D打印金屬粉末材料和3D打印成套設備的研發生產(chan) 能力。公司建有專(zhuan) 業(ye) 的3D打印金屬粉末材料生產(chan) 基地,擁有優(you) 化改進的真空感應熔煉氬氣霧化製粉(VIGA)技術、等離子旋轉電極霧化製粉(PREP)技術及完整的後處理生產(chan) 線;在建的兩(liang) 條無坩堝感應熔煉氣霧化(EIGA)航空級鈦合金粉末材料產(chan) 線和質量檢測分析中心也將於(yu) 今年落成。
廣州雷佳,已安裝運行SLM金屬3D打印設備35台
廣州雷佳增材科技有限公司,自2017年成立以來銷售出貨超120台金屬3D打印機;此外,雷佳製造工廠也已經安裝運行SLM金屬3D打印設備35台以上,主要服務領域有汽車工業(ye) 、航空航天、模具、生物醫療、科研等。
雷佳製造工廠安裝運行的設備主要分為(wei) 高精度、大尺寸、多材料三個(ge) 類別。高精度SLM Di-metal 50設備,最小光斑可達20μm,可以為(wei) 客戶提供超精細結構加工。大尺寸Di-metal 650、Di-metal 450等設備主要基於(yu) 雷佳多激光同幅麵成形技術方案,可以實現大尺寸零件的高效成形,可為(wei) 航空航天、汽車領域客戶提供大尺寸零件加工。而雷佳多材料設備配備四個(ge) 粉料缸,最多可實現四種材料的梯度成形,為(wei) 客戶提供材料的定製化成形。當然雷佳還可以提供以下SLM加工服務:
SLM工藝開發
針對客戶所需求的加工材料、生產(chan) 零件等,根據客戶的需求進行前期探索性的SLM工藝開發,為(wei) 客戶提供成熟的、適合批量化生產(chan) 的成形工藝參數和生產(chan) 加工方案。
零件個(ge) 性化定製於(yu) 小批量生產(chan)
根據客戶提供的訂單和公司現有的材料工藝進行個(ge) 性化定製或批量化生產(chan) 服務,進行前期材料采購、SLM成形、後處理工藝等,向客戶交付質量合格的最終產(chan) 品。
多材料打印定製
梯度多材料加工服務是雷佳最具特色的加工服務之一,利用雷佳特色的多材料SLM打印機,可以為(wei) 客戶至多進行四種多材料打印。雷佳的多材料SLM設備既可以進行多層數的梯度材料打印,也可以逐層更替材料打印,為(wei) 客戶實現任意選擇的梯度材料定製化。
未來兩(liang) 年,雷佳的加工服務部裝機數量將持續增多,也將投入更多的多激光設備進行成批量定製化業(ye) 務。目前雷佳科技有限公司的四激光、雙激光技術已經成熟,今年上半年雷佳已經向市場推出了Di-metal 650、Di-metal 450和Di-metal 280雙激光新款等多個(ge) 型號的多激光設備。
中科煜宸,大型同軸送粉金屬3D打印機達10餘(yu) 台
南京中科煜宸激光技術有限公司,是國內(nei) 送粉增材製造設備供應商龍頭,目前可提供大尺寸(成型尺寸4500mm×4500mm×1500mm)的送粉式金屬3D打印機。中科煜宸成立於(yu) 2013年,已為(wei) 航空航天、冶金機械、模具製造、科研院校等領域的終端客戶提供了100餘(yu) 台智能金屬激光增材製造裝備。
2015年在沈陽成立了沈陽中科煜宸科技有限公司,主要從(cong) 事激光增材製造加工業(ye) 務。目前擁有大型同軸送粉3D打印設備 10餘(yu) 台,精密激光選區融化打印設備4台,大型空氣熱處理爐、小型真空熱處理爐若幹,同時配套有材料金相檢測中心、數控機加工中心等,可為(wei) 客戶提供全流程的金屬3D打印加工服務。
愛康醫療金屬3D打印骨科應用,已有超15台EBM設備
愛康醫療是人工關(guan) 節市場份額占有量最大的國產(chan) 企業(ye) ,公司2020年總收入超10億(yi) 元人民幣,其中3D打印產(chan) 品收入1.26億(yi) 人民幣,占總收入比重約12%。目前愛康醫療擁有超過15台電子束金屬3D打印機,已逐漸形成生產(chan) 規模,能夠有效麵對集采後規模化的產(chan) 品需求,在3D打印骨科市場上一騎絕塵。隨著3D打印骨科產(chan) 品在臨(lin) 床應用的優(you) 勢的逐漸顯現,其領先身位將繼續擴大。
在3D打印骨科產(chan) 品市場上具有顯著的優(you) 勢的情況下,愛康醫療敢於(yu) 將3D ACT骨小梁髖臼杯納入集采,意味著愛康醫療具有更多3D打印骨科創新技術和產(chan) 品的儲(chu) 備。
齒科金屬3D打印大型工廠
最近幾年,國內(nei) 齒科金屬3D打印機年出貨量達300台到400台(出貨量較大的廠商包括南京铖聯、廣州瑞通、南京前知、廣東(dong) 漢邦科技等),全國大批義(yi) 齒工廠紛紛采購部署。牙科金屬打印主要應用在烤瓷牙和活動義(yi) 齒。不過,由於(yu) 牙齒很小,一盤往往可以打印150顆金屬牙冠,一台金屬機一天可以打印3到4版,產(chan) 能效率非常高。一般的義(yi) 齒廠需要1台就可以滿足要求,特別大型的義(yi) 齒廠也就需要3-5台。
與(yu) 烤瓷牙相比,活動義(yi) 齒對金屬打印機的需要的量是4-5倍,市場空間更大。一盤(250mm×180mm的方盤)可以打印30個(ge) 活動義(yi) 齒的金屬部分,一天打印幾次,一般的義(yi) 齒廠需要1台就可以滿足要求,特別大型的義(yi) 齒廠也就需要5-10台。
所以,一個(ge) 買(mai) 3到5台金屬機來生產(chan) 義(yi) 齒的工廠,在業(ye) 內(nei) 就已經算是很大型的了。例如鄭州三禾義(yi) 齒、安徽卓越義(yi) 齒、洛陽引勝、成都齒研、太原美原、上海速誠、四川登特齒科等大型工廠,都已經購買(mai) 了好幾台金屬機來做生產(chan) 。
模具行業(ye) 金屬3D打印大廠
隨著設備和材料價(jia) 格的快速下降、隨形水路技術應用的普及等原因,模具行業(ye) 也開始逐漸出現購買(mai) 了多台金屬3D打印機的大型工廠。例如光韻達3D打印中心、深圳德科精密模具(已有近20台金屬機)、上海鐳鏌科技、上海毅速、東(dong) 莞康銘、珠海艾比模具、哈特三維等。
鐳鏌科技深耕模具,金屬3D打印機已達13台
上海鐳鏌科技成立於(yu) 2019年,是一家模具3D打印應用解決(jue) 方案提供商,致力於(yu) 3D打印技術在模具行業(ye) 的深度產(chan) 業(ye) 化應用,目前已經部署的金屬3D打印機達13台,並且還在不斷增加中。鐳鏌已組建起金屬材料與(yu) 工藝研發團隊,並搭建了金相分析、成分分析、力學性能等專(zhuan) 業(ye) 級實驗室,成功研發多種3D打印工藝與(yu) 材料。
目前重點關(guan) 注占模具市場45%市場份額的注塑模具,未來還將拓展壓鑄模具領域的業(ye) 務。就細分行業(ye) 而言,公司目前重點關(guan) 注汽車零部件、3C電子消費品、醫療耗材、日用品化妝品包裝、家電這五塊內(nei) 容。
在使用成本方麵,通過工藝創新和材料創新,鐳鏌科技已將3D打印模具的使用成本降低到了三年前行業(ye) 平均水平的50%,未來幾年將保持每年10-20%的降幅。
其他大型金屬3D打印工廠
除以上大型金屬3D打印工廠,另外還有航天科工增材製造技術創新中心、航天六院7103廠、煜鼎增材、航發優(you) 材、河北敬業(ye) 集團、廈門華易迅、上海雲(yun) 鑄三維、東(dong) 莞科恒等,也已建立或正在籌建數十台甚至上百台金屬3D打印裝備的大型工廠。
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