В феврале 2020 года Управление по стандартизации Китая вместе с шестью департаментами выпустило План действий по установлению ведущих стандартов аддитивного производства (2020-2022 годы), в котором предлагается «новая стандартная система для аддитивного производства, основанная на национальных условиях Китая и согласованная с международными стандартами. рынок в основном будет создан к 2022 году ». Кроме того, для повышения уровня международной конкуренции планируется разработать 80-100 «пилотных» стандартов для аддитивного производства и способствовать интернационализации национальных стандартов с коэффициентом конверсии, достигающим 90%. Данные показывают, что с 2016 по 2020 год объем рынка 3D-печати Китая стремительно вырос с 5,38 млрд юаней до 20,3 млрд юаней. В сочетании с политическими ориентирами на национальном уровне и тенденцией развития отечественной индустрии 3D-печати за последние шесть лет, рынок 3D-печати Китая превысит 63 млрд юаней к 2025 году, а совокупный годовой темп роста составит более 20% с 2021 года. до 2025 г.
С точки зрения структуры отраслевой сегментации, согласно данным, опубликованным CCID Consulting, рынок оборудования для 3D-печати Китая является крупнейшим с объемом производства 9,254 млрд юаней в 2020 году, что в основном связано с высокой ценой на единицу оборудования и частичной производительностью. зависимость от импорта.
Благодаря уникальной пригодности многих промышленных деталей многие компании предоставляют индивидуальные услуги клиентам аддитивного производства. В настоящее время вторым по величине рынком является рынок услуг 3D-печати, объем производства которого в 2020 году составит 6,446 млрд юаней. Из-за ограниченного уровня НИОКР материалов для 3D-печати в Китае и относительно низкой общей цены за единицу материалов для 3D-печати масштаб является самым маленьким и темпы роста самые медленные в настоящее время. В 2020 году общий объем производства составляет 5,059 млрд юаней.
Обрабатывающая промышленность Китая в настоящее время переводит «сделано в Китае» в «интеллектуальное производство в Китае», основываясь на преимуществах технологии 3D-печати в исследованиях, разработках и производстве новых продуктов с более низкими затратами и улучшенной производственной эффективностью, оптимальным качеством, китайскими производственными предприятиями. активно внедряет 3D-печать, повышает интеллектуальный уровень производства, чтобы удовлетворить потребности в преобразовании и обновлении.
Китайская технология 3D-печати металлом находится под пристальным вниманием столиц и привлекает больше всего инвестиций для развития аддитивного производства. Среди них технология Metal Powder Bed Fusion, также известная как Selective Laser Melting, использует металлические порошки со свойствами высокой чистоты, хорошей сферичностью, узким гранулометрическим составом и низким содержанием кислорода. Плотность формованных металлических деталей, производимых на металлическом 3d принтере, может достигать почти 100%; Механические свойства, такие как прочность на разрыв, лучше, чем у отливок, и даже достигают уровня поковок.
На китайском рынке AM металлические порошки в основном включают титановый сплав, кобальт-хромовый сплав, нержавеющую сталь и материалы из алюминиевого сплава, а также порошковые материалы из золота, серебра и других драгоценных металлов, используемых в ювелирной печати.
Приложения и отрасли для 3D-печати металлом в Китае
1. Аддитивное производство для авиационно-космической промышленности
Технология 3D-печати металлом стала ключевым методом улучшения возможностей проектирования и производства космических аппаратов, в основном применяется при литье в формы, производстве функциональных деталей и ремонте важных компонентов. В последние годы из-за высоких требований к свойствам материалов для аэрокосмических компонентов (таким как твердость, температура плавления и т. Д.) Исследования технологий 3D-печати в стране и за рубежом в основном сосредоточены на функциональных металлических материалах сложной формы (включая металлы, сплавы и т. Д.). композиты с металлической матрицей). В настоящее время авиадвигатель является ключевой областью применения 3D-печати. В некоторых странах с более развитыми технологиями 3D-печать также начала использоваться для компонентов ракет, беспилотных летательных аппаратов и спутников.
2. Аддитивное производство для автопромышленности
Автозапчасти: 3D-печать может производить сложные структурные детали, которые не могут быть достигнуты с помощью традиционных процессов, таких как решетчатая структура, интегрированная структура, структура оптимизации топологии особой формы и т. Д. Эти сложные структуры не только снижают качество деталей, но и влияют на другие функции. Например, головка блока цилиндров бионического двигателя, заполненная структурой точечного массива, может быть создана с помощью технологии 3D-печати с селективным лазерным плавлением. Масса головки блока цилиндров была уменьшена на 66%, а площадь поверхности увеличена с 823 квадратных сантиметров до 6052 квадратных сантиметра, что значительно улучшило характеристики охлаждения головки блока цилиндров и, таким образом, улучшило характеристики двигателя гоночных автомобилей.
Ткани человека в основном состоят из самоорганизующихся полимеров (белков) и костных минералов. Металлы существуют в виде микроэлементов и имеют функции молекулярного масштаба. Металлические биоматериалы являются одними из первых и наиболее широко используемых медицинских биоматериалов. В настоящее время клинически используемые металлические биоматериалы включают неразлагаемые металлы, такие как нержавеющая сталь, кобальт-хромовый сплав (сплав Co-Cr), титан (Ti) и разлагаемые металлы, такие как магний (Mg), железо (Fe) и цинк (Zn). ). В последние годы, с развитием технологий 3D-печати и развитием материалов для 3D-печати в Китае, некоторые ученые предложили использовать технологию 3D-печати для устранения недостатков традиционного производственного процесса. В настоящее время большое количество экспериментов in vivo и in vitro подтвердили возможность 3D-печати биоматериалов на основе металлов в практическом применении, что дает беспрецедентные возможности для продвижения персонализированной медицины. В настоящее время биоматериалы на основе металла, напечатанные на 3D-принтере, в основном используются в стоматологии, восстановлении тканей, ортопедической имплантации и сердечно-сосудистых устройствах.
