2017-2018年金属基3D打印市场研究报告.pdf

简版Copyright xincailiao一张图看懂金属基 3D打印 市场2017年目录2目录 金属基 3D打印材料产业链3金属基 3D打印材料1金属基 3D打印材料市场 分析4金属基 3D打印 材料 企业5金属基 3D打印技术2Copyright xincailiao金属基 3D打印材料简介3 3D打印材料是 3D技术发展的重要基础 。 目前 3D打印材料包括工程塑料 、 光敏树脂 、 金属材料 和陶瓷材料等 。金属基 3D打印材料主要包括 铝及铝合金 、 工具钢 、 不锈钢 、 钛合金 和 镍合金 等 。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、汽车及其零部件等工具钢 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 良好的抗拉伸、抗疲劳、抗腐蚀、抗氧化、易加工等功能性产品、快速修复、快速制造、极端环境工业部件(高温高氧化 )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 首饰金属基 3D打印材料分类及特性Copyright xincailiao 43D打印金属粉末制备 方法金属粉末 是 3D打印产品具有良好性能的关键 ， 所 使用的金属粉末一般要求纯净度高 、 球形度好 、粒径分布窄 、 氧含量低 。目前常用的金属粉末制备方法有 机械粉碎法 、 雾化法 、 还原法 和 气相沉积 等方法 。制备方法 原理 适用金属机械粉碎 压碎 ,击碎 ,磨削，将金属粉碎 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粉末常用制备方法及原理Copyright xincailiao 5金属基 3D打印材料制备工艺 金属 基 3D打印材料的制备工艺包括 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)和电子束选区熔化 (EBSM)技术 。 制备 原理：成形 过程中粉体材料发生部分熔化 ， 粉体颗粒保留其固相核心 ， 并通过后续的固相颗粒重排 、 液相凝固粘接实现粉体致密化 。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 不需要二维运动部件，的快速扫描成形多金属印刷(Multi-Metal Printing)2016年 , NVBOTS公司开发 适合多种金属，成形速度快金属喷墨打印 (Metal Inkjet Printing)金属颗粒分散在溶剂中，形成金属墨水西北大学， Xjet公司等开发 ,适用与金属及金属氧化物金属基 3D打印材料制备工艺及特点Copyright xincailiao 6金属基 3D打印材料应用领域金属基 3D打印材料已广泛应用于 航空航天 、 汽车制造 、 医疗产品 和 军事国防 等领域 。 火箭发动机 组件 金属零件 飞机零部件 发动机喷嘴 汽车 发动机 各种零部件 叶轮 涡轮增压器 手术和诊断 工具 医疗工具 假肢 和医疗产品 开发 牙科 军用飞机 部件 军用枪支 装置 在军舰上以及时打印修复 件 航空航天 汽车制造 医疗产品 军事国防Copyright xincailiao 7金属基 3D打印材料发展趋势 Technavio研究分析师表示 ， 三个 重大新兴趋势将推动 3D金属打印机 市场发展 ： 尽管近年来 3D打印技术突飞猛进 ， 金属 3D打印的技术仍然有很大的提升和完善空间：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美国燃气轮机装置安装量增加亚太地区国家增加航空航天工业和国防的投资种植牙需求增加三大新兴趋势Copyright xincailiao目录8目录 金属基 3D打印材料产业链3金属基 3D打印材料1金属基 3D打印材料市场 分析4金属基 3D打印 材料 企业5金属基 3D打印技术2Copyright xincailiao 9金属基 3D打印技术选区 激光熔化技术（ SLM）SLM技术是 目前金属 3D打印成型中最普遍的技术 ， 采用精细聚焦光斑快速熔化预置金属粉末 ， 直接获得任意形状以及具有完全冶金结合的零件 ， 得到的之间致密度可达 99%以上 。SLM主要 优点： SLM成型的金属零件致密 度可 达 99%； 抗拉强度等机械性能指标优于 铸件； 显微 维氏硬度可高于锻件； 尺寸 精度较高； 与传统减材制造相比 ， 可节约大量材料 。Copyright xincailiao 10金属基 3D打印技术电子束选区 熔化（ EBSM）EBSM工艺 过程与 SLM非常相似 ， 区别在于 ， EBM所使用的能量源为电子束 。 EBM的电子束输出能量通常比 SLM的激光输出功率大一个数量级， 扫描速度也远高于 SLM， 因此 EBM在构建过程中 ， 需要对造型台整体进行预热 ， 防止成型过程中温度过大而带来较大的残余应力 。BESM主要优点： 量利用率 高； 成型过程效率 高 ， 零件 变形 小； 成型过程不需要金属支撑； 电子束偏转聚焦系统不会被金属蒸镀 干扰Copyright xincailiao 11金属基 3D打印技术激光熔覆式成型技术（ LMD）该技术名称繁多 ， 不同的研究机构独立研究并独立命名 ， 常用的名称包括： LENS, DMD, DLF, LRF等 ， 与 SLM最大不同在于 ， 其粉末通过喷嘴聚集到工作台面 ， 与激光汇于一点 ， 粉末熔化冷却后获得堆积的熔覆实体 。LMD主要优点： 适于高熔点金属的激光快速成形； 成形零件综合 机械性能高； 可实现异质 材料加工； 薄壁薄壁 零件熔覆过程优势明显Copyright xincailiao 12金属基 3D打印技术纳米颗粒 喷射（ NPJ）NPJ技术是以色列公司 Xjet最新开发出的金属 3D打印成型技术 ， 与普通的激光 3D打印成型相比 ， 其使用的是纳米液态金属 ， 以喷墨的方式沉积成型 ， 打印速度比普通激光打印快 5倍 ， 且具有优异的精度和表面粗糙度 。NPJ主要优点： 打印速度快； 优异的精度和表面粗糙度； 对象 壁厚可以更薄； 支撑结构去除更容易 ；Copyright xincailiao目录13目录 金属基 3D打印市场3金属基 3D打印材料1金属 基 3D打印产业链4金属基 3D打印企业5金属基 3D打印技术2Copyright xincailiao 14金属 3D打印的主要应用领域增速 预测（ 2015-2026 E）金属基 3D打印主要应用领域增速预测 金属 3D打印的应用在航空航天与医疗行业的应用前景已经比较明确 ， 而 SmarTech还 预测了另外三个将保持高速增长速度的应用行业 ， 包括 汽车 、 牙科 、 石油天然 气行业 。0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026同比增长率%航空航天医疗汽车牙科服务业石油天然气其他应用Copyright xincailiao 15全球金属基 3D打印产品应用市场呈增长态势 ， 预计 2021年 医疗产品产品市场规模达 1.08亿美元 ， 航空产品市场达 1.37亿美元 。 IDTechEx 发布报告 ， 预测 到 2028年 ， 金属 3D打印市场全球 规模有望达到 120亿美元 （ 约合 806亿人民币 ） 。全球金属基 3D打印材料应用市场分析0.000.250.500.751.001.251.502015 2016 2021牙科及医疗应用 航空 自动化 其他2015-2021年应用市场规模 （亿美元）024681012142018F 2028F打印材料打印机2028年金属 3D打印市场全球规模预测（十亿美元）Copyright xincailiao 16全球 3D打印金属粉末市场分析70%61.50%51.20%49.30%45.90%40.10%39.80%28.70%0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80%石油天然气 -耐火材料石油天然气 -钴 铬汽车行业 -铝航空航天 -铜牙科领域 -稀有金属首饰行业 -钛医疗领域 -稀有金属其他行业 -铝2016-2026年金属粉末年复合增长率与其对应行业的应用（ %）金属粉末的一大应用领域是航空航天 ， 尤其是镍基高温合金 ， 钴铬合金 ， 钛合金 。 虽然目前钴铬合金在牙科方面应用最为普遍 ， 但是 SmarTech预测未来 10年间钴铬的应用领域将由以医疗和牙科应用为主转为以航空航天行业为主 。Copyright xincailiao 17中国金属基 3D打印材料应用市场分析 2017年 我国一部分大型且 有自主产品的 3D打印设备或材料厂商 ， 增长达 30%-70%之间 ， 实现强势增长 ，这意味着 “ 中国制造 ” 金属 3D打印设备迎来 新局面 。 目前我国 激光金属 3D打印行业处于发展初期阶段 ， 发展迅速 ， 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 3D打印市场中增长最快的细分市场 。01002003004005006007008002017年 E 2018年 E 2019年 E 2020年 E 2021年 E2017年我国 3D打印市场规模预测（单位：亿元）Copyright xincailiao目录18目录 金属基 3D打印市场3金属基 3D打印材料1金属 基 3D打印产业链4金属基 3D打印企业5金属基 3D打印技术2Copyright xincailiao 19金属基 3D打印材料产业链Fe、 Ni、 Ti等金属粉末3D打印设备3D金属 成品3D金属 零件 航天航空医疗设备 军事国防3D建模 软件数据平台上 游 中 游 下 游汽车制造Copyright xincailiao目录20目录 金属基 3D打印市场3金属基 3D打印材料1金属 基 3D打印产业链4金属基 3D打印企业5金属基 3D打印技术2Copyright xincailiao 21金属 3D打印相关企业国 内 国 外3D 打印金属粉末Copyright xincailiao 22金属 3D打印相关企业国 内 国 外金属 3D 打印设备Copyright xincailiao关于我们1. 新材料在线 （ xincailiao)是 新材料行业最有影响力的新媒体，目前已有 200万 +行业精准粉丝 ，为材料供应商、设备供应商提供最具效率的微营销平台。2. 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