2024年以來(lái)，我國(guó)3D打印產(chǎn)業(yè)相關(guān)產(chǎn)銷數(shù)據(jù)保持強(qiáng)勢(shì)增長(zhǎng)。國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，我國(guó)3D打印設(shè)備產(chǎn)品產(chǎn)量在2024年前三季度同比增長(zhǎng)25.4%。據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計(jì)，2024年前三季度，我國(guó)3D打印機(jī)出口總金額達(dá)63.3億元（不含零部件），已超越2023年總金額。
     發(fā)展迅猛的3D打印產(chǎn)業(yè)，吸引了不少傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)巨頭以及創(chuàng)業(yè)者紛紛入局。江蘇品德新材料有限公司（以下簡(jiǎn)稱“品德新材”）就是近兩年成立并脫穎而出的”黑馬“之一。雖然成立僅1年時(shí)間，品德新材料發(fā)展勁頭卻非常迅猛，短短一年內(nèi)完成了三條生產(chǎn)線（預(yù)計(jì)200噸/年產(chǎn)能）的一期工程建設(shè)，，并在當(dāng)年取得了超600萬(wàn)元的銷售成績(jī)；計(jì)劃2028年達(dá)成15條產(chǎn)線的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)3000噸/年的總產(chǎn)能。
 

近日，新材料在線專訪了品德新材料總經(jīng)理龍海明博士，聊了聊這家初創(chuàng)企業(yè)背景，技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及未來(lái)發(fā)展規(guī)劃。
產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展  3D打印企業(yè)如何闖出“新天地”
       “3D打印”是增材制造技術(shù)的一種俗稱。增材制造以數(shù)字模型為基礎(chǔ)，通過(guò)將材料逐層堆積制造零件或?qū)嵨铮�是一種“自下而上”的制造方法。事實(shí)上，3D打印并不是一項(xiàng)新的技術(shù)，其起源可以追溯到20世紀(jì)80年代，最初被稱為快速原型制造技術(shù)（Rapid Prototyping）。早期的3D打印技術(shù)主要應(yīng)用于原型制造和工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的降低，3D打印逐漸向制造業(yè)、醫(yī)療、航空航天、教育等領(lǐng)域拓展。
如今，3D打印已經(jīng)成為一個(gè)蓬勃發(fā)展的行業(yè)，吸引了大量的企業(yè)及資本入場(chǎng)。
      據(jù)證券時(shí)報(bào)報(bào)道，從行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看，3D打印技術(shù)已經(jīng)邁過(guò)“0—1”的階段，進(jìn)入高速發(fā)展期，在國(guó)產(chǎn)化與滲透率方面仍有巨大空間。一旦在新的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)，將有望進(jìn)一步打破行業(yè)天花板。中商產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的報(bào)告顯示，預(yù)計(jì)到2025年，中國(guó)3D打印市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)630億元，在過(guò)去的10年里，實(shí)現(xiàn)了30倍增長(zhǎng)。長(zhǎng)期致力于等離子法制備球形粉末研究的龍海明博士，密切關(guān)注著行業(yè)動(dòng)態(tài)，尋找合適的時(shí)機(jī)加入。到了2023年，他與一直關(guān)注3D打印領(lǐng)域的江蘇品德集團(tuán)董事長(zhǎng)胡玉華相識(shí)，兩人一見(jiàn)如故，迅速達(dá)成共識(shí)。同年8月，江蘇品德新材料有限公司正式成立，致力于增材制造、MIM金屬注射成型以及熱噴涂、冷噴涂等技術(shù)領(lǐng)域，專業(yè)生產(chǎn)鈦合金、高溫合金、銅合金等球形金屬粉末。

“3D打印行業(yè)的發(fā)展前景有多廣闊，金屬粉末的發(fā)展前景就會(huì)有多廣闊。”龍海明博士對(duì)于3D打印行業(yè)球形金屬粉末的未來(lái)發(fā)展信心滿滿。球形金屬粉末是金屬3D打印的核心材料,是3D打印產(chǎn)業(yè)鏈中最重要的環(huán)節(jié),與3D打印技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。隨著金屬3D打印技術(shù)的迅猛發(fā)展，球形金屬粉末市場(chǎng)預(yù)計(jì)將保持強(qiáng)勁的增長(zhǎng)勢(shì)頭。據(jù)IDTechEx報(bào)告，2016年3D打印金屬粉末的市場(chǎng)規(guī)模大約為2.5億美元，而預(yù)計(jì)到2025年，這一數(shù)字將飆升至50億美元。

在過(guò)去，以加拿大AP&C及TEKNA等公司為主的國(guó)際制造商主導(dǎo)了3D打印用球形金屬粉末市場(chǎng)，而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的球形粉末則面臨性能不穩(wěn)定、成本高昂以及收得率低下的挑戰(zhàn)。
 

“特別是絲材等離子霧化制粉技術(shù)（簡(jiǎn)稱PA法）這項(xiàng)技術(shù)之前由AP&C公司所壟斷，其關(guān)鍵設(shè)備和生產(chǎn)工藝均處于保密狀態(tài)。”龍海明博士介紹道，品德新材在國(guó)內(nèi)率先突破了相關(guān)設(shè)備及生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵技術(shù)，可工業(yè)化生產(chǎn)用于3D打印的高品質(zhì)球形金屬粉末。

在向新材料企業(yè)轉(zhuǎn)型之前，胡玉華創(chuàng)立的品德集團(tuán)已在機(jī)電和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域深耕細(xì)作，積累了豐富的制造經(jīng)驗(yàn)與工藝基礎(chǔ)、客戶與市場(chǎng)資源、資金與管理等獨(dú)特行業(yè)優(yōu)勢(shì)。與此同時(shí)，龍海明在碩博期間對(duì)等離子材料相關(guān)課題進(jìn)行了深入研究，積累了深厚的知識(shí)儲(chǔ)備，這為品德新材的關(guān)鍵技術(shù)自主研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

龍海明博士指出，品德新材的研發(fā)投入占比超過(guò)10%，這使得他能夠?qū)⑦^(guò)去10年對(duì)新材料及等離子技術(shù)的研究成果逐步實(shí)現(xiàn)。在制造生產(chǎn)設(shè)備的過(guò)程中，他們已經(jīng)預(yù)留了改造升級(jí)及測(cè)試的空間和結(jié)構(gòu)，為后續(xù)的發(fā)展預(yù)留了充分的余地。雙方強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，實(shí)現(xiàn)了品德集團(tuán)轉(zhuǎn)戰(zhàn)新材料領(lǐng)域后的第一個(gè)項(xiàng)目“球形金屬粉末”的技術(shù)突破。

目前，品德新材已經(jīng)實(shí)現(xiàn)鈦合金粉末TA1、TC4、T15，高溫合金粉末GH4169、GH3625，以及純銅、銅鉻鋯合金粉等多種產(chǎn)品的研發(fā)，并于2024年7月份完成了三條等離子霧化產(chǎn)線的一期建設(shè)，達(dá)到了量產(chǎn)能力。“預(yù)計(jì)2025年，三條產(chǎn)線全部達(dá)產(chǎn)后，我們的產(chǎn)能可以達(dá)到200噸。”
 

龍海明博士表示，品德新材料計(jì)劃于2028年達(dá)成15條產(chǎn)線的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)約3000噸/年的總產(chǎn)能（鈦合金粉末1000噸/年，銅合金粉末1000噸/年，高溫合金及其它金屬粉末1000噸/年）。品德新材之所以對(duì)未來(lái)充滿信心，源于其堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)和強(qiáng)大的實(shí)力。

專注球形金屬粉末技術(shù)領(lǐng)域，提供高性價(jià)比產(chǎn)品
作為3D打印技術(shù)的關(guān)鍵原材料之一，“球形金屬粉末”因其出色的流動(dòng)性、高致密度、高純凈度、窄粒度分布以及卓越的機(jī)械性能而備受青睞。它是制造金屬零件的理想選擇，并在航空航天、汽車制造、醫(yī)療器械、建筑設(shè)計(jì)等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

然而，制造這種金屬粉末絕非易事。龍海明博士指出：“特別是對(duì)于3D打印而言，專用粉末如廣泛使用的鈦合金粉末，其生產(chǎn)過(guò)程頗具挑戰(zhàn)性。由于鈦合金在高溫熔融狀態(tài)下幾乎會(huì)與所有材料發(fā)生反應(yīng)，因此采用常規(guī)的真空氣霧化技術(shù)難以制造出這種粉末。”

據(jù)了解，國(guó)內(nèi)目前普遍采用的是感應(yīng)熔煉氣霧化技術(shù)（EIGA法）。該技術(shù)通過(guò)感應(yīng)線圈對(duì)棒材進(jìn)行加熱，使其轉(zhuǎn)化為金屬液滴或液流，隨后利用高壓氣體進(jìn)行霧化處理。最初，該技術(shù)的細(xì)粉收得率低于30%，但經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和改進(jìn)，目前這一比率已經(jīng)提升至50%以上。

龍海明博士表示，品德新材采用絲材等離子霧化技術(shù)（PA法）來(lái)生產(chǎn)粉末。該技術(shù)利用等離子體作為熱源，將金屬絲材加熱至熔化狀態(tài)，隨后借助高壓氣體的作用將其霧化，從而形成球形金屬粉末。此方法的細(xì)粉收得率可高達(dá)80%以上。龍海明博士向新材料在線深入闡釋了這兩種技術(shù)之間的差異，主要體現(xiàn)在金屬材料的加熱方式上，即金屬的過(guò)熱度不同。具體來(lái)說(shuō)，金屬的過(guò)熱度越高，通過(guò)氣體霧化所獲得的粉末顆粒越細(xì)小，形狀也越接近球形。“拿數(shù)據(jù)做對(duì)比，等離子技術(shù)制粉的球化率達(dá)到95%以上，球形度大于0.95，空心粉率小于0.05%；EIGA技術(shù)制粉的球化率是小于95%，球形度小于0.9，空心粉率大于0.1%。”在粉末的本真質(zhì)量上，等離子技術(shù)有著明顯優(yōu)勢(shì)。此外，成本優(yōu)勢(shì)也是品德新材彎道超車的機(jī)會(huì)之一。

龍海明博士認(rèn)為，3D打印的未來(lái)潛力與其原材料領(lǐng)域的發(fā)展緊密相關(guān)。然而，原材料的高昂成本也構(gòu)成了對(duì)3D打印技術(shù)推廣的制約。他指出，目前一個(gè)積極的趨勢(shì)是原料成本正在下降，原材料成本在打印總成本中所占比例逐漸降低，這將有助于推動(dòng)整個(gè)3D打印行業(yè)的進(jìn)步。
 

     以鈦合金粉末中廣泛使用的TC4型號(hào)為例，十年前其每公斤價(jià)格超過(guò)2000元，五年前仍高于1000元，而去年初價(jià)格還在500元以上。然而，今年批量供貨的價(jià)格已經(jīng)接近各家的成本價(jià)。龍海明博士指出，這傳遞出一個(gè)明確的信號(hào)：“創(chuàng)新是唯一的競(jìng)爭(zhēng)力。預(yù)計(jì)到2025年，隨著產(chǎn)品價(jià)格的進(jìn)一步降低，制粉行業(yè)中那些技術(shù)落后和產(chǎn)能不足的企業(yè)將被市場(chǎng)淘汰。”同時(shí)，他認(rèn)為這將為市場(chǎng)新手品德新材提供了彎道超車的良機(jī)。“我們專注于絲材等離子制粉技術(shù)，并且正在積極研發(fā)創(chuàng)新的等離子制粉工藝。通過(guò)這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)，我們能夠開(kāi)發(fā)出高品質(zhì)且成本效益高的產(chǎn)品，從而提升我們的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。”

     目前，品德新材已經(jīng)順利通過(guò)了產(chǎn)品質(zhì)量體系的相關(guān)認(rèn)證，并且已經(jīng)開(kāi)始著手進(jìn)行市場(chǎng)推廣活動(dòng)。"我們的產(chǎn)品性能指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，贏得了眾多客戶的青睞。"在經(jīng)過(guò)樣品測(cè)試后，已有超過(guò)20家客戶表達(dá)了深入合作的意向，累計(jì)交易額已突破600萬(wàn)元。作為3D打印的上游端，金屬粉末的市場(chǎng)非常廣闊。根據(jù)WiseGuy的報(bào)告，2023年全球3D打印金屬粉末市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到20.5億美元，預(yù)計(jì)到2032年，全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到68億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為14.27%。

      “據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，金屬粉末的市場(chǎng)容量在未來(lái)三年內(nèi)有望達(dá)到上萬(wàn)噸。”龍海明博士對(duì)此持樂(lè)觀態(tài)度，“除了3D打印，金屬注射成型（MIM）等領(lǐng)域?qū)�金屬粉末的需求也十分巨大�?rdquo;他指出，品德新材料已經(jīng)完成的交易額中，有半數(shù)來(lái)自MIM廠商。談及今年的戰(zhàn)略規(guī)劃，龍海明博士透露，品德新材料計(jì)劃在今年的Formnext Asia Shenzhen深圳國(guó)際3D打印、增材制造及精密成型展覽會(huì)上隆重登場(chǎng)，重點(diǎn)展示其球形金屬粉末產(chǎn)品系列，并將積極進(jìn)行市場(chǎng)推廣活動(dòng)，向新材料行業(yè)宣告他們銳意進(jìn)取的創(chuàng)新決心。

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