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国内基本情况

ʱ䣺2017-03-20 23:47

国内基本情况
被誉为“第三次工业革命”的3D打印实际上是利用光固化和纸层叠等技术的最新快速成型装置,随着3D打印兴起,3D打印技术可以打印机器人、汽车、飞机、军工产品、医疗辅助等,甚至民用可以打印我们所需的日常工具,比如:板手、螺丝、儿童玩具车等,它创造无限的可能逐渐改变传统工业制造。而影响我们3D打印的普及最关键问题是打印材料缺乏,在很大程度上影响3D打印技术的普及,而目前采用的金属陶瓷、塑料、石膏、无机粉料等,无论从价格或成本上都相当高仰,且材料保有量相对缺乏,国内有能力生产3D打印材料的企业很少,特别是金属材料主要依赖进口,价格高。这就造成了3D打印产品成本较高,影响了其产业化的进程。我司与国内各大院校冶金粉末研究所合作研发,开创独有的《高性能雾化合金粉材》项目(简称冶金粉未)正迎合了市场的需要,开创国际先例的高端技术研究,国内几乎没有企业能实现,况且国内大多数企业均无能力去研究。
我司的冶金粉末项目解决了3D打印材料缺乏、成本高难题。高性能雾化合金粉材主要用于生产高密度、高强度、高精度的粉末冶金结构件,60-70%用于汽车工业。再加上粉末冶金工艺具有节能、低耗、省材等优点,广泛应用于汽车、摩托车、家用电器、工程机械、园林工具、电动工具、金刚石工具、焊接材料、软磁材料、化工催化、医药保健等领域。尤其是不锈钢粉,利用注射成型工艺制造:高档锁具、精细钟表、通讯设备。随着粉末冶金工业的快速发展,粉末冶金材料已被列为汽车工业的第四大材料。 
以轿车为例,国外工业发达国家每辆轿车用粉末冶金结构件约120种,计16~24Kg。而我国由于受优质铁粉供应严重不足,品种单一,质量不稳等因素的影响,每辆轿车用冶金结构件仅30多种,计3~5Kg,既增加了轿车生产成本,又影响了轿车性能。因此,随着我国汽车工业的快速发展和性能要求不断提高,汽车用粉末冶金结构件的需求将逐渐增大,相应地对高性能雾化合金粉材的需求日益增多,应用前景非常广阔。
据2013年中南大学资料显示:2012年我国使用主要金属粉末约50万吨,其中高性能雾化钢铁粉约20万吨;不锈钢粉约2万吨。而生产主要金属粉末约45万吨,其中高性能雾化钢铁粉末仅有16万吨(生产厂家:鞍钢、莱钢、建德易通、霸州宏升),不锈钢粉约0.8万吨(生产厂家:海宁飞达、北京安泰、邯郸明德)。远远不能满足市场需求,且许多品种国内尚不能生产,这充分说明高性能雾化合金粉材具有很大的发展空间。
高性能雾化合金粉在国外出现,就迅速大量代替一直占主导地位的还原铁粉,国内经过一段时间的推广应用,从九十年代末期的几千吨迅速发展为目前的十几万吨。主要是有高性能雾化合金粉才能制造高强度、高精度、高密度的结构零件。由于用还原铁粉生产的制品档次低,从业厂家众多,竞争激烈,许多制品厂纷纷转向开发生产结构零件,这充分说明利用高性能雾化合金粉生产结构零件是粉末冶金行业的必然趋向。
最近几年是中国钢铁粉末的高速发展时期,2005年的实际铁粉总量已超过20万t。在制造的钢铁粉末中,2011年我国雾化铁粉产量为12.79万t,在钢铁粉末中的比重约为36.7%。其中,山东莱芜钢铁集团粉末冶金有限公司已具备年产4万t雾化钢铁粉末的生产能力。随着中国对高性能铁基粉末冶金零件需求的增加,雾化铁粉的比重将持续提高。为了满足用户对铁粉性能的需要,在铁粉品种方面,已摆脱单一纯铁粉供应的局面,开始批量生产部分预合金钢粉末和预混合粉。2011年,我国铁基粉末总产量34.78万t,比2010年增加8.2%。我国钢铁粉末产量已与北美相当,占世界总产量的22%;全国铁粉生产厂家估计有50家。由于汽车制造业的飞速发展,预计我国钢铁粉末年产量很快将到50万t。
    早在20世纪70年代,中国已开展粉末锻造如Fe-Mo共还原钢粉和Fe-Ni-Mo水雾化合金钢粉的研制,在粉末锻造机理研究等方面取得了突破,研制出10余种高强度粉末锻造齿轮。其中武钢粉末冶金厂便研制出重达22 kg的齿轮。
 
世界粉末冶金工业就地区而言,主要分布在三个地区:北美、亚太地区和欧洲,美国粉末冶金工业居世界领先地位。而国内虽然也有少量粉末厂家生产,但基本上都是普碳铁粉,且仅能应用普通的物料打印,应用面不广。普碳铁粉成型产品表面粗糙且光学固化时间长的缺点,在一定程度上无法完全满足成型产品的高质量需求。

 
   我国钢铁粉末生产企业约有50家左右,2012年年产量超过10000吨的只有武钢粉末冶金公司和莱钢集团粉末冶金有限公司等5家,其他厂家多为年产量不足5000吨的小厂,铁粉的生产还处于分散、小型化阶段。2012年国内钢铁粉末生产量约为45万吨,其中水雾化钢铁粉末16万吨,约占35。56%;不锈钢粉约0.8万吨、约占1.78%。由此可见,我国钢铁粉末工业水平相比国外还有较大差距,钢铁粉末的使用还基本停留在中低档水平上,高档次的合金粉生产刚刚起步。
我司开创具有国际垄断技术《高性能雾化合金粉材》项目,各项性能指标均瞄准国际一流的瑞典Hoganas、德国的曼内斯、加拿大魁北克和日本的神户制钢等大公司的水雾化钢铁粉末产品指标,力争达到并超过其水平,使标准化水平80%达到国际先进水平。目前,拥有的先进技术和装备:1)以水雾化合金铁粉为基粉,用粉末粘结技术和防偏析混合技术,开发生产水雾化扩散型合金钢粉和无偏析混合粉;2)自行设计制造20吨/次的大型混料合批机和100吨/次预混粉设备,以适应大规模生产的需求;3)引用德国、日本先进技术生产的万吨成套还原电炉等,保证并提高成品的质量,提高生产能力。
 




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