中国3D打印技术如何产业化：材料是关键

2013-10-16 09:06

来源： OFweek激光网

　　工业级的3D 打印材料更是十分有限，目前适用的金属材料只有10 余种，而且只有专用的金属粉末材料才能满足金属零件的打印需要。

　　需要用到金属粉末材料的3D打印为工业级打印机，即选择性激光烧结(SLS)和选择性激光熔化(SLM)技术。

　　“目前在工业级打印材料方面存在的问题主要是，第一，可适用的材料成熟度跟不上3D市场的发展；第二，打印流畅性不足；第三，材料强度不够；第四，材料对人体的安全性与对环境的友好性的矛盾；第五是材料标准化及系列化规范的制定。

　　3D打印对粉末材料的粒度分布、松装密度、氧含量、流动性等性能要求很高。但目前还没有形成一个行业性的标准，因此在材料特性的选择上前期要花很长的时间。”刘平说。

　　价格高、研发难度大

　　根据不同的用途，金属材料制备的工件要求强度高、耐腐蚀、耐高温、比重小、具有良好的可烧结性等。同时，还要求材料无毒、环保；性能要稳定，能够满足打印机持续可靠运行。功能应该是越来越丰富，例如现在已对部分材料提出了导电、水溶、耐磨等要求。

　　另外，还有最重要的是经济性要好，简单说就是成本低，客户用得起。否则，很难在市场上大规模推广及应用。

　　原材料价格降低的的途径只能是关键技术的突破，但这难度比较大，在一些特殊领域要求非常高。比如在医学应用领域要做到无毒无害的同时还要做到生物相容性等，技术要求非常复杂，金属粉末的制备技术，即独特的雾化工艺和雾化制粉设备也都是难点。没有大量的研发攻关很难解决。

　　亚通公司在打印材料领域研发中已经经历了十多年时间，在雾化设备的国产化、独特的雾化工艺、雾化喷嘴设计的技术上都取得了一些关键性成果。

　　信息不对称、市场认可度低

　　“近年来，客户需求也在不断变化，要求越来越精细化，对材料的成分、工艺性、杂质含量等都要求更高。”刘平表示。

　　亚通焊材是国内钎焊材料行业的核心企业之一，特别在粉体的制备技术上拥有独特的优势，多年担任着中国电子材料协会副理事长单位，中国标准化技术委员会钎焊分会委员单位，也是多项国家标准的主要起草单位，拥有十多项国家发明专利。但是产品如何被市场认可和接受仍然是个大问题。

　　“主要是对国产材料的技术含量和水平不够信任。”刘平说在接触过程中了解到，企业普遍担心进口的国外机器比较贵，怕用国产材料损坏机器。关于这一点，刘平认为还是信息结构不对称造成的。目前国产高端材料在一定的领域已经取得了相当的成绩。歼-15总设计师孙聪在两会期间透露，钛合金和M100钢的3D打印技术，已被广泛用于歼-15 的主承力部分，包括整个前起落架。