Atomizzatore d'acqua a polvere metallica da 100 mesh a 400 mesh
Parametri tecnici
| Modello n. | HS-MGA5 | HS-MGA10 | HS-MGA30 | HS-MGA50 | HS-MGA100 |
| Voltaggio | 380 V trifase, 50/60 Hz | ||||
| Alimentazione elettrica | 15 kW | 30 kW | 30KW/50KW | 60 kW | |
| Capacità (Au) | 5 kg | 10 kg | 30 kg | 50 kg | 100 kg |
| Temperatura massima | 1600 °C/2200 °C | ||||
| Tempo di fusione | 3-5 minuti | 5-8 minuti | 5-8 minuti | 6-10 minuti. | 15-20 minuti |
| Granuli di particelle (rete) | 200#-300#-400# | ||||
| Precisione della temperatura | ±1°C | ||||
| Pompa a vuoto | Pompa per vuoto di alta qualità e alto grado di vuoto | ||||
| Sistema a ultrasuoni | Sistema di controllo a ultrasuoni di alta qualità | ||||
| Metodo operativo | Un solo pulsante per completare l'intero processo, il sistema infallibile POKA YOKE | ||||
| Sistema di controllo | Sistema di controllo intelligente Mitsubishi PLC + interfaccia uomo-macchina | ||||
| Gas inerte | Azoto/Argon | ||||
| Tipo di raffreddamento | Refrigeratore d'acqua (venduto separatamente) | ||||
| Dimensioni | circa 3575*3500*4160 mm | ||||
| Peso | circa 2150 kg | circa 3000 kg | |||
Il metodo di polverizzazione per atomizzazione è un nuovo processo sviluppato negli ultimi anni nell'industria della metallurgia delle polveri. Presenta i vantaggi di un processo semplice, una tecnologia facile da padroneggiare, materiali che non si ossidano facilmente e un elevato grado di automazione.
1. Il processo specifico prevede che, dopo la fusione e la raffinazione della lega (metallo) nel forno a induzione, il metallo fuso venga versato nel crogiolo di mantenimento del calore ed entri nel tubo guida e nell'ugello. A questo punto, il flusso di metallo fuso viene bloccato dal flusso di liquido (o gas) ad alta pressione. La polvere metallica atomizzata si solidifica e si deposita nella torre di atomizzazione, per poi cadere nel serbatoio di raccolta della polvere per la raccolta e la separazione. Questo processo è ampiamente utilizzato nel settore della produzione di polveri di metalli non ferrosi, come polvere di ferro atomizzata, polvere di rame, polvere di acciaio inossidabile e polvere di lega. La tecnologia di produzione di impianti completi per la produzione di polvere di ferro, polvere di rame, polvere d'argento e polvere di lega sta diventando sempre più matura.
2. Uso e principio di funzionamento dell'apparecchiatura di polverizzazione ad atomizzazione d'acqua. L'apparecchiatura di polverizzazione ad atomizzazione d'acqua è un dispositivo progettato per soddisfare le esigenze del processo di polverizzazione ad atomizzazione d'acqua in condizioni atmosferiche ed è un dispositivo di produzione industriale di massa. Il principio di funzionamento dell'apparecchiatura di polverizzazione ad atomizzazione d'acqua si basa sulla fusione di metalli o leghe metalliche in condizioni atmosferiche. In condizioni di protezione gassosa, il metallo fuso scorre attraverso la siviera termoisolata e il tubo di deviazione, mentre l'acqua ad altissima pressione scorre attraverso l'ugello. Il metallo fuso viene atomizzato e frantumato in un gran numero di goccioline metalliche fini, e queste goccioline formano particelle subsferiche o irregolari sotto l'azione combinata della tensione superficiale e del rapido raffreddamento dell'acqua durante il volo, raggiungendo così lo scopo della macinazione.
3. L'apparecchiatura di polverizzazione ad atomizzazione d'acqua presenta le seguenti caratteristiche: 1. Può preparare la maggior parte delle polveri di metalli e delle loro leghe, con un basso costo di produzione. 2. È possibile preparare polveri subsferiche o irregolari. 3. Grazie alla rapida solidificazione e all'assenza di segregazione, è possibile preparare molte polveri di leghe speciali. 4. Regolando il processo appropriato, la granulometria della polvere può raggiungere l'intervallo richiesto.
4. Struttura dell'apparecchiatura di polverizzazione ad atomizzazione d'acqua La struttura dell'apparecchiatura di polverizzazione ad atomizzazione d'acqua è composta dalle seguenti parti: fusione, sistema di siviera, sistema di atomizzazione, sistema di protezione con gas inerte, sistema di acqua ad altissima pressione, raccolta delle polveri, sistema di disidratazione e asciugatura, sistema di vagliatura, sistema di raffreddamento ad acqua, sistema di controllo PLC, sistema di piattaforma, ecc. 1. Sistema di fusione e siviera: In realtà, si tratta di un forno di fusione a induzione a media frequenza, che è composto da: guscio, bobina di induzione, dispositivo di misurazione della temperatura, dispositivo di inclinazione del forno, siviera e altre parti: il guscio è una struttura a telaio, realizzata in acciaio al carbonio e acciaio inossidabile, una bobina di induzione è installata al centro e un crogiolo è posizionato nella bobina di induzione, che può essere fuso e colato. La siviera è installata sul sistema di ugelli, utilizzata per immagazzinare il metallo fuso e ha la funzione di conservazione del calore. È più piccola del crogiolo del sistema di fusione. Il forno di contenimento della siviera ha un proprio sistema di riscaldamento e un sistema di misurazione della temperatura. Il sistema di riscaldamento del forno di mantenimento ha due metodi: riscaldamento a resistenza e riscaldamento a induzione. La temperatura del riscaldamento a resistenza può generalmente raggiungere i 1000 °C, mentre la temperatura del riscaldamento a induzione può raggiungere i 1200 °C o più, ma il materiale del crogiolo deve essere scelto in modo appropriato. 2. Sistema di atomizzazione: Il sistema di atomizzazione è costituito da ugelli, tubi dell'acqua ad alta pressione, valvole, ecc. 3. Sistema di protezione con gas inerte: Nel processo di polverizzazione, al fine di ridurre l'ossidazione di metalli e leghe e ridurre il contenuto di ossigeno della polvere, una certa quantità di gas inerte viene solitamente introdotta nella torre di atomizzazione per la protezione dell'atmosfera. 4. Sistema di acqua ad altissima pressione: Questo sistema è un dispositivo che fornisce acqua ad alta pressione agli ugelli di atomizzazione. È costituito da pompe dell'acqua ad alta pressione, serbatoi dell'acqua, valvole, tubi flessibili ad alta pressione e sbarre collettrici. 5. Sistema di raffreddamento: L'intero dispositivo è dotato di raffreddamento ad acqua ed è essenziale. La temperatura dell'acqua di raffreddamento verrà visualizzata sullo strumento secondario per garantire il funzionamento sicuro del dispositivo. 6. Sistema di controllo: Il sistema di controllo è il centro di controllo operativo del dispositivo. Tutte le operazioni e i dati correlati vengono trasmessi al PLC del sistema e i risultati vengono elaborati, salvati e visualizzati tramite le operazioni.
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Processo di produzione di polvere metallica mediante apparecchiature di polverizzazione ad atomizzazione ad acqua.
Il processo di produzione di polveri metalliche mediante atomizzazione ad acqua ha una lunga storia. Nell'antichità, si versava ferro fuso in acqua per ridurlo in particelle metalliche finissime, utilizzate come materia prima per la produzione dell'acciaio; ancora oggi, c'è chi versa piombo fuso direttamente in acqua per produrre pastiglie di piombo. L'utilizzo del metodo di atomizzazione ad acqua per produrre polveri di lega a grana grossa si basa sullo stesso principio del processo di polverizzazione di metalli liquidi con atomizzazione ad acqua, ma con un'efficienza di polverizzazione notevolmente migliorata.
L'apparecchiatura di polverizzazione ad atomizzazione d'acqua produce polvere di lega a grana grossa. Innanzitutto, l'oro grezzo viene fuso in un forno. Il metallo fuso deve essere surriscaldato di circa 50 gradi e poi versato nella siviera. Prima di iniettare il metallo fuso, si avvia la pompa dell'acqua ad alta pressione e si fa entrare il dispositivo di atomizzazione ad acqua ad alta pressione. Il metallo fuso nella siviera passa attraverso il fascio di elettroni ed entra nell'atomizzatore attraverso l'ugello di perdita sul fondo della siviera. L'atomizzatore è l'apparecchiatura chiave per la produzione di polvere di lega d'oro a grana grossa mediante nebulizzazione d'acqua ad alta pressione. La qualità dell'atomizzatore è correlata all'efficienza di frantumazione della polvere metallica. Sotto l'azione dell'acqua ad alta pressione proveniente dall'atomizzatore, il metallo fuso viene continuamente frantumato in goccioline fini, che cadono nel liquido di raffreddamento all'interno dell'apparecchiatura e si solidificano rapidamente in polvere di lega. Nel processo tradizionale di produzione di polvere metallica mediante atomizzazione ad acqua ad alta pressione, la polvere metallica può essere raccolta in modo continuo, ma si verifica il caso in cui una piccola quantità di polvere metallica viene persa con l'acqua di atomizzazione. Nel processo di produzione di polvere di lega mediante atomizzazione ad acqua ad alta pressione, il prodotto atomizzato viene concentrato nel dispositivo di atomizzazione, dopo precipitazione e filtrazione (se necessario, può essere essiccato, solitamente inviato direttamente al processo successivo), per ottenere una polvere di lega fine, senza alcuna perdita di polvere di lega durante l'intero processo.
Un set completo di apparecchiature per la polverizzazione mediante atomizzazione ad acqua. L'apparecchiatura per la produzione di polvere di lega è composta dalle seguenti parti:
Parte di fusione:È possibile scegliere tra un forno di fusione dei metalli a frequenza intermedia o un forno di fusione dei metalli ad alta frequenza. La capacità del forno è determinata in base al volume di polvere metallica da lavorare, e si può optare per un forno da 50 kg o da 20 kg.
Parte relativa all'atomizzazione:Le apparecchiature in questa sezione non sono standard e devono essere progettate e installate in base alle condizioni del sito di produzione. Sono composte principalmente da: siviere silosali: quando la siviera viene utilizzata in inverno, è necessario preriscaldarla; atomizzatore: l'atomizzatore utilizza acqua ad alta pressione proveniente dalla pompa che impatta il metallo fuso dalla siviera con una velocità e un angolo predeterminati, frantumandolo in goccioline di metallo. A parità di pressione della pompa, la quantità di polvere metallica fine ottenuta dopo l'atomizzazione è correlata all'efficienza di atomizzazione dell'atomizzatore; cilindro di atomizzazione: è il luogo in cui la polvere di lega viene atomizzata, frantumata, raffreddata e raccolta. Per evitare che la polvere di lega ultrafine ottenuta si disperda con l'acqua, è necessario lasciarla riposare per un certo periodo di tempo dopo l'atomizzazione e quindi riporla nell'apposito contenitore di raccolta.
Fase di post-elaborazione:Contenitore di raccolta polveri: utilizzato per raccogliere la polvere di lega atomizzata e separare e rimuovere l'acqua in eccesso; forno di essiccazione: essicca la polvere di lega umida con acqua; vaglio: setaccia la polvere di lega. Le polveri di lega più grossolane e non conformi alle specifiche possono essere rifuse e atomizzate come materiale di recupero.
Tecnologia di polverizzazione mediante atomizzazione sottovuoto dell'aria e sua applicazione.
La polvere ottenuta mediante atomizzazione ad aria sottovuoto presenta i vantaggi di elevata purezza, basso contenuto di ossigeno e granulometria fine. Dopo anni di continua innovazione e miglioramento, la tecnologia di atomizzazione ad aria sottovuoto si è affermata come metodo principale per la produzione di polveri metalliche e di leghe ad alte prestazioni, diventando un fattore trainante per la ricerca di nuovi materiali e lo sviluppo di nuove tecnologie. L'autore ha illustrato il principio, il processo e le apparecchiature per la macinazione delle polveri mediante atomizzazione ad aria sottovuoto, analizzando inoltre le tipologie e gli usi delle polveri ottenute con questo metodo.
Il metodo di atomizzazione è un metodo di preparazione delle polveri in cui un fluido in rapido movimento (mezzo atomizzante) impatta o frantuma in altro modo il metallo o la lega fusa in goccioline finissime, che vengono poi condensate in polvere solida. Le particelle di polvere atomizzata non solo presentano la stessa composizione chimica omogenea della lega fusa di partenza, ma grazie alla rapida solidificazione affinano anche la struttura cristallina ed eliminano la macrosegregazione della seconda fase. Il mezzo di atomizzazione comunemente utilizzato è l'acqua o gli ultrasuoni, da cui derivano rispettivamente i termini atomizzazione ad acqua e atomizzazione a gas. Le polveri metalliche preparate mediante atomizzazione ad acqua hanno un'elevata resa e un buon rapporto costi-benefici, con una rapida velocità di raffreddamento, ma presentano un alto contenuto di ossigeno e una morfologia irregolare, solitamente lamellare. La polvere preparata mediante atomizzazione a ultrasuoni ha dimensioni delle particelle ridotte, elevata sfericità e basso contenuto di ossigeno, ed è diventata il metodo principale per la produzione di polveri metalliche e di leghe sferiche ad alte prestazioni.
La tecnologia di polverizzazione mediante atomizzazione a gas ad alta pressione e fusione sotto vuoto integra la tecnologia del vuoto spinto, la tecnologia di fusione ad alta temperatura e la tecnologia del gas ad alta pressione e alta velocità, ed è progettata per soddisfare le esigenze dello sviluppo della metallurgia delle polveri, in particolare per la produzione di leghe di alta qualità contenenti polveri di elementi attivi. La tecnologia di polverizzazione mediante atomizzazione a ultrasuoni/gas è una nuova tecnologia di solidificazione rapida. Grazie all'elevata velocità di raffreddamento, la polvere presenta caratteristiche di affinamento della grana, composizione uniforme ed elevata solubilità allo stato solido.
Oltre ai vantaggi sopracitati, la polvere metallica prodotta mediante fusione sottovuoto con atomizzazione a gas ad alta pressione presenta le seguenti tre caratteristiche: purezza della polvere, basso contenuto di ossigeno, elevata resa di polvere fine ed elevata sfericità. I materiali strutturali o funzionali realizzati con questa polvere presentano numerosi vantaggi rispetto ai materiali convenzionali in termini di proprietà fisiche e chimiche. Tra le polveri sviluppate si annoverano polveri di superleghe, polveri di leghe ottenute mediante spruzzatura termica, polveri di leghe di rame e polveri di acciaio inossidabile.
1. Processo e attrezzatura per la macinazione di polveri mediante atomizzazione ad aria sottovuoto
1.1 Processo di macinazione delle polveri mediante atomizzazione ad aria sottovuoto
Il metodo di polverizzazione mediante atomizzazione sottovuoto è un nuovo tipo di processo sviluppato negli ultimi anni nell'industria della produzione di polveri metalliche. Presenta i vantaggi di una scarsa ossidazione dei materiali, un rapido raffreddamento della polvere metallica e un elevato grado di automazione. Il processo specifico prevede che, dopo la fusione e la raffinazione della lega (metallo) in un forno a induzione, il metallo fuso venga versato in una vasca di isolamento termico, entrando nel tubo guida e nell'ugello, e il flusso fuso venga atomizzato da un flusso di gas ad alta pressione. La polvere metallica atomizzata si solidifica e si deposita nella torre di atomizzazione, per poi cadere nel serbatoio di raccolta.
L'apparecchiatura di atomizzazione, gli ultrasuoni di atomizzazione e il flusso di metallo fuso sono i tre aspetti fondamentali del processo di atomizzazione a gas. Nell'apparecchiatura di atomizzazione, gli ultrasuoni di atomizzazione iniettati accelerano e interagiscono con il flusso di metallo fuso iniettato per formare un campo di flusso. In questo campo di flusso, il flusso di metallo fuso viene frammentato, raffreddato e solidificato, ottenendo così una polvere con determinate caratteristiche. I parametri dell'apparecchiatura di atomizzazione includono la struttura dell'ugello, la struttura del catetere, la posizione del catetere, ecc.; il gas di atomizzazione e i suoi parametri di processo includono le proprietà degli ultrasuoni, la pressione dell'aria in ingresso, la velocità dell'aria, ecc.; e il flusso di metallo fuso e i suoi parametri di processo includono le proprietà del flusso di metallo fuso, il surriscaldamento, il diametro del flusso di liquido, ecc. L'atomizzazione a ultrasuoni raggiunge lo scopo di regolare la dimensione delle particelle di polvere, la distribuzione granulometrica e la microstruttura regolando vari parametri e il loro coordinamento.
1.2 Apparecchiatura di polverizzazione ad atomizzazione d'aria sottovuoto
Le attuali apparecchiature per la polverizzazione tramite atomizzazione sottovuoto comprendono principalmente apparecchiature di produzione estera e nazionale. Le apparecchiature prodotte all'estero offrono elevata stabilità e precisione di controllo, ma presentano costi elevati, così come quelli di manutenzione e riparazione. Le apparecchiature di produzione nazionale, al contrario, hanno costi di produzione e manutenzione contenuti e sono più semplici da eseguire. Tuttavia, i produttori nazionali generalmente non padroneggiano le tecnologie chiave, come gli ugelli di atomizzazione e i processi di atomizzazione. Attualmente, gli istituti di ricerca e le imprese di produzione estere in materia mantengono la tecnologia strettamente riservata, e parametri di processo specifici e industrializzati non sono reperibili nella letteratura e nei brevetti pertinenti. Ciò comporta una resa di polvere di alta qualità troppo bassa per essere economicamente vantaggiosa, ed è anche la ragione principale per cui il nostro Paese non è stato in grado di produrre industrialmente polvere di alta qualità, nonostante la presenza di numerose unità di ricerca e produzione di polveri aerosol.
La struttura del dispositivo di polverizzazione ad atomizzazione ultrasonica è composta dalle seguenti parti: forno di fusione a induzione a media frequenza, forno di mantenimento, sistema di atomizzazione, serbatoio di atomizzazione, sistema di aspirazione delle polveri, sistema di alimentazione degli ultrasuoni, sistema di raffreddamento ad acqua, sistema di controllo, ecc.
Attualmente, le varie ricerche sull'aerosolizzazione si concentrano principalmente su due aspetti. Da un lato, vengono studiati i parametri della struttura dell'ugello e le caratteristiche del flusso del getto. L'obiettivo è ottenere la relazione tra il campo di flusso dell'aria e la struttura dell'ugello, in modo che gli ultrasuoni raggiungano la velocità all'uscita dell'ugello con una portata ultrasonica ridotta, fornendo così una base teorica per la progettazione e la lavorazione dell'ugello. Dall'altro lato, viene studiata la relazione tra i parametri del processo di atomizzazione e le proprietà della polvere. L'obiettivo è studiare l'effetto dei parametri del processo di atomizzazione sulle proprietà della polvere e sull'efficienza di atomizzazione, specifica per ogni ugello, al fine di ottimizzare e guidare la produzione di polvere. In sintesi, il miglioramento della produttività di polveri fini e la riduzione del consumo di gas rappresentano la direzione di sviluppo della tecnologia di atomizzazione a ultrasuoni.
1.2.1 Vari tipi di ugelli per atomizzazione a ultrasuoni
Il gas atomizzante aumenta la velocità e l'energia attraverso l'ugello, frantumando efficacemente il metallo liquido e preparando la polvere che soddisfa i requisiti. L'ugello controlla il flusso e il modello di flusso del mezzo atomizzato e svolge un ruolo cruciale nel livello di efficienza di atomizzazione e nella stabilità del processo di atomizzazione, rappresentando la tecnologia chiave dell'atomizzazione a ultrasuoni. Nei primi processi di atomizzazione a gas, veniva generalmente utilizzata la struttura dell'ugello a caduta libera. Questo ugello è semplice nella progettazione, non si intasa facilmente e il processo di controllo è relativamente semplice, ma la sua efficienza di atomizzazione non è elevata ed è adatto solo alla produzione di polveri con una granulometria di 50-300 μm. Per migliorare l'efficienza di atomizzazione, in seguito sono stati sviluppati ugelli restrittivi o ugelli di atomizzazione a stretto contatto. L'ugello stretto o restrittivo riduce la distanza di volo del gas e la perdita di energia cinetica nel processo di flusso del gas, aumentando così la velocità e la densità del flusso di gas che interagisce con il metallo e incrementando la resa di polvere fine.
1.2.1.1 Ugello a fessura circonferenziale
Gli ultrasuoni ad alta pressione entrano tangenzialmente nell'ugello. Vengono quindi espulsi ad alta velocità per formare un vortice.
Per sviluppare la stampa 3D, la Cina deve costruire la propria catena dell'innovazione e la propria catena industriale.
Negli ultimi due anni, lo sviluppo dell'industria della produzione additiva ha raggiunto un livello strategico nazionale. Sono stati pubblicati documenti come "Made in China 2025" e il "Piano d'azione nazionale per lo sviluppo dell'industria della produzione additiva (2015-2016)". L'industria della produzione additiva si è sviluppata rapidamente e la vitalità delle imprese basate sulla tecnologia è in forte crescita. Nonostante ciò, poiché l'industria manifatturiera si trova ancora in una fase iniziale di sviluppo, presenta ancora caratteristiche di piccola scala. Gli esperti ammettono che le apparecchiature importate stanno ora "attaccando" aggressivamente il mercato cinese. Prendendo ad esempio le apparecchiature per la stampa su metallo, i paesi stranieri implementano vendite integrate di pacchetti che includono materiali, software, apparecchiature e processi. Il nostro Paese deve accelerare la ricerca e lo sviluppo di tecnologie chiave e tecnologie originali, e creare la propria catena dell'innovazione e la propria filiera industriale.
Le prospettive di mercato sono buone
Secondo un rapporto McKinsey, la produzione additiva si colloca al nono posto tra le 12 tecnologie che hanno un impatto dirompente sulla vita umana, davanti ai nuovi materiali e al gas di scisto, e si prevede che entro il 2030 la produzione additiva raggiungerà un valore di mercato di circa 1 trilione di dollari. Nel 2015, il rapporto ha ulteriormente anticipato questa previsione, sostenendo che entro il 2020, ovvero tre anni dopo, il mercato globale della produzione additiva potrebbe raggiungere un valore di 550 miliardi di dollari. Il rapporto McKinsey non è sensazionale.
Lu Bingheng, accademico dell'Accademia cinese di ingegneria e direttore del Centro nazionale per l'innovazione nella produzione additiva, ha utilizzato la frase "quattro e mezzo" per riassumere le prospettive future del mercato della produzione additiva.
Oltre la metà del valore futuro del prodotto è determinato dalla progettazione;
Oltre la metà della produzione è personalizzata;
Oltre la metà dei modelli di produzione sono frutto del crowdsourcing;
Oltre la metà delle innovazioni sono create da artigiani.
La produzione additiva è una tecnologia dirompente che sta guidando lo sviluppo dell'industria manifatturiera. È una tecnologia adatta a supportare l'innovazione del design, la produzione personalizzata, l'innovazione dei maker e la produzione collaborativa. "Ancora più importante, la produzione additiva è una rara tecnologia che nel mio Paese è sincronizzata con il resto del mondo. Attualmente, la ricerca cinese sulla stampa 3D è all'avanguardia a livello mondiale."
Lu Bingheng ha affermato che attualmente, grazie alle apparecchiature di atomizzazione e fresatura di metalli su larga scala sviluppate dal suo stesso paese, la Cina si trova in una posizione di leadership internazionale nell'applicazione di componenti portanti di grandi dimensioni per aeromobili e funge da punto di riferimento nella ricerca e sviluppo di velivoli militari e aerei di grandi dimensioni. Inoltre, componenti strutturali di grandi dimensioni in lega di titanio sono stati utilizzati nella ricerca e sviluppo di carrelli di atterraggio per aeromobili e del C919.
In termini di applicazioni, la capacità installata del mio Paese in materia di apparecchiature di livello industriale si colloca al quarto posto nel mondo, ma le apparecchiature commercializzate per la stampa su metallo sono ancora relativamente scarse e dipendono principalmente dalle importazioni. Tuttavia, secondo l'Accademico Lu Bingheng, l'obiettivo generale della Cina per la produzione additiva è quello di raggiungere, entro 5 anni, la seconda maggiore capacità installata al mondo e la terza maggiore produzione e vendita di apparecchiature al mondo; e, entro 10 anni, la seconda maggiore capacità installata al mondo, dispositivi chiave e tecnologie originali, e vendite di apparecchiature. Raggiungere l'obiettivo "Made in China 2025" entro il 2035.
Lo sviluppo industriale accelera
I dati mostrano che il tasso di crescita medio delle dimensioni del mercato della produzione additiva negli ultimi tre anni è stato superiore alla media mondiale.
Segnaletica: si riferisce generalmente a ciò che viene fatto per regolamentare determinati sistemi normativi all'interno del campus.
Segnaletica, come ad esempio: cartelli con fiori ed erba, cartelli di divieto di arrampicata, ecc. In calo, ma nel settore dei servizi il tasso di crescita è molto rapido grazie al miglioramento del riconoscimento da parte dei clienti. "Soprattutto nella lavorazione e produzione di prodotti, il nostro volume di ordini è raddoppiato." La base di coltivazione dell'industria di stampa 3D di Weinan nella provincia dello Shaanxi, con il supporto del governo locale, ha trasformato i vantaggi della tecnologia di stampa 3D in vantaggi industriali e ha promosso l'ammodernamento e la trasformazione delle industrie tradizionali. Un caso tipico di realizzazione dello sviluppo di cluster.
Concentrandosi sul concetto di incubazione industriale "stampa 3D +", l'obiettivo non è semplicemente sviluppare l'industria della stampa 3D, ma focalizzarsi sulla produzione di apparecchiature per la stampa 3D, sulla ricerca e sviluppo e produzione di materiali metallici per la stampa 3D e sulla formazione di talenti orientati alle applicazioni della stampa 3D. Radicandosi nelle industrie leader locali, concentrandosi sull'implementazione di applicazioni dimostrative di industrializzazione della stampa 3D, accelerando l'integrazione della stampa 3D con le industrie tradizionali e implementando una serie di modelli industriali "stampa 3D +" come stampa 3D + aviazione, automobilistico, culturale e creativo, fusione, istruzione, ecc., sfruttando i vantaggi della tecnologia di stampa 3D, si mira a risolvere le difficoltà tecniche e i punti critici delle industrie tradizionali, trasformandole e modernizzandole, e introducendo e incubando diverse tipologie di piccole e medie imprese tecnologiche.
Secondo le statistiche, a maggio 2017 il numero di imprese aveva raggiunto quota 61 e oltre 50 progetti, tra cui stampi 3D, macchine industriali 3D, materiali 3D e progetti culturali e creativi 3D, erano stati prenotati e si prevede che verranno realizzati. Si stima che entro la fine dell'anno il numero di imprese supererà le 100.
Attivazione della catena dell'innovazione e della catena industriale
Nonostante il rapido sviluppo dell'industria della produzione additiva nel mio Paese, il settore è ancora nelle fasi iniziali e presenta caratteristiche di piccola scala. Tuttavia, la mancanza di maturità tecnologica, gli elevati costi di applicazione e il campo di applicazione ristretto hanno fatto sì che l'intero settore si trovi in una situazione di "piccola, frammentata e debole". Sebbene molte aziende abbiano iniziato a operare nel campo della produzione additiva, manca un'azienda leader a guidarla, e la dimensione del settore rimane limitata. L'accademico Lu Bingheng ha affermato francamente che, in quanto una delle tecnologie chiave della futura rivoluzione industriale, lo sviluppo della produzione additiva deve essere accelerato, perché la tecnologia di stampa 3D si trova in una fase di forte espansione tecnologica, nella fase di avvio del settore e nella fase di "consolidamento" delle imprese. L'enorme domanda di mercato può guidare lo sviluppo di un settore tecnologico e di attrezzature che deve essere protetto e pienamente sfruttato per guidare e supportare la nostra produzione di attrezzature.
Oggi le apparecchiature importate stanno "attaccando" aggressivamente il mercato cinese. Per quanto riguarda le apparecchiature per la stampa su metallo, i paesi stranieri offrono pacchetti di vendita che includono materiali, software, apparecchiature e processi. Le aziende cinesi devono sviluppare tecnologie di base e tecnologie originali per creare le proprie catene dell'innovazione e industriali.
Secondo gli esperti del settore, nell'attuale industria nazionale della stampa 3D, la ricerca e lo sviluppo tecnologico sono stati completamente applicati al settore industriale, e molte conquiste tecnologiche sono rimaste confinate alla fase di laboratorio. Le ragioni principali di questo problema sono: in primo luogo, a causa della varietà degli standard, i requisiti di accesso non sono perfetti e vi sono barriere invisibili all'ingresso; in secondo luogo, gli istituti di ricerca scientifica e le imprese non godono di economie di scala, si trovano a competere da soli, non hanno il potere di parlare nelle trattative industriali e sono svantaggiati; infine, il nuovo settore è poco conosciuto e persistono dubbi e incomprensioni, con conseguente rallentamento dell'applicazione tecnologica.
Le tendenze di sviluppo future delle apparecchiature di atomizzazione e polverizzazione
Esistono ancora molte lacune nella comprensione della tecnologia di stampa 3D in tutti gli aspetti dell'industria manifatturiera cinese. A giudicare dalla situazione attuale, la stampa 3D non ha ancora raggiunto la piena industrializzazione, essendo ancora allo stadio di "giocattolo avanzato", ovvero non ha ancora sviluppato appieno le potenzialità della tecnologia. Tuttavia, sia il governo che le imprese cinesi riconoscono generalmente le prospettive di sviluppo della stampa 3D e prestano attenzione all'impatto che questa tecnologia avrà in futuro sui modelli produttivi, economici e manifatturieri del Paese.
Secondo i dati dell'indagine, attualmente la domanda di tecnologia di stampa 3D nel mio Paese non si concentra sulle apparecchiature, ma si riflette nella varietà di materiali di consumo per la stampa 3D e nella richiesta di servizi di elaborazione conto terzi. I clienti industriali rappresentano la principale forza trainante nell'acquisto di apparecchiature per la stampa 3D nel mio Paese. Le apparecchiature che acquistano sono utilizzate principalmente nei settori dell'aviazione, aerospaziale, dei prodotti elettronici, dei trasporti, del design, della creatività culturale e altri. Attualmente, la capacità installata di stampanti 3D nelle aziende cinesi è di circa 500 unità, con un tasso di crescita annuale di circa il 60%. Ciononostante, l'attuale dimensione del mercato è di soli 100 milioni di yuan all'anno. La domanda potenziale per la ricerca e sviluppo e la produzione di materiali per la stampa 3D ha raggiunto quasi 1 miliardo di yuan all'anno. Con la diffusione e il progresso della tecnologia delle apparecchiature, la scala crescerà rapidamente. Allo stesso tempo, i servizi di elaborazione conto terzi relativi alla stampa 3D sono molto richiesti e molte aziende fornitrici di apparecchiature per la stampa 3D hanno raggiunto un elevato livello di maturità nel processo di sinterizzazione laser e nell'applicazione delle apparecchiature, e sono in grado di fornire servizi di elaborazione conto terzi. Poiché il prezzo di una singola apparecchiatura è generalmente superiore a 5 milioni di yuan, l'accettazione da parte del mercato non è elevata, ma il servizio di intermediazione è molto popolare.
La maggior parte dei materiali utilizzati nelle apparecchiature di atomizzazione e polverizzazione di metalli per la stampa 3D nel mio paese viene fornita direttamente dai produttori di prototipazione rapida, e la fornitura di materiali generici da terze parti non è ancora stata implementata, con conseguenti costi dei materiali molto elevati. Allo stesso tempo, in Cina non esiste ricerca sulla preparazione di polveri specifiche per la stampa 3D, e ci sono requisiti rigorosi sulla distribuzione granulometrica e sul contenuto di ossigeno. Alcune unità utilizzano invece polveri spray convenzionali, che presentano molte inapplicabilità.
Lo sviluppo e la produzione di materiali più versatili sono fondamentali per il progresso tecnologico. Risolvere i problemi di prestazioni e costi dei materiali favorirà lo sviluppo della tecnologia di prototipazione rapida in Cina. Attualmente, la maggior parte dei materiali utilizzati nella tecnologia di prototipazione rapida tramite stampa 3D nel mio Paese deve essere importata dall'estero, oppure i produttori di apparecchiature hanno investito ingenti risorse per svilupparli, con conseguenti costi elevati e un aumento dei costi di produzione. Al contrario, i materiali di produzione nazionale utilizzati in queste macchine presentano bassa resistenza e precisione. La produzione locale di materiali per la stampa 3D è quindi imprescindibile.
Sono necessarie polveri di titanio e leghe di titanio o polveri di superleghe a base di nichel e cobalto con basso contenuto di ossigeno, granulometria fine ed elevata sfericità. La granulometria della polvere è principalmente inferiore a 500 mesh, il contenuto di ossigeno deve essere inferiore allo 0,1% e la granulometria deve essere uniforme. Attualmente, le polveri di leghe di alta gamma e le relative attrezzature di produzione dipendono ancora principalmente dalle importazioni. All'estero, le materie prime e le attrezzature vengono spesso vendute insieme, generando ingenti profitti. Prendendo come esempio la polvere a base di nichel, il costo delle materie prime è di circa 200 yuan/kg, il prezzo dei prodotti nazionali è generalmente di 300-400 yuan/kg, mentre il prezzo della polvere importata supera spesso gli 800 yuan/kg.
Ad esempio, l'influenza e l'adattabilità della composizione della polvere, delle inclusioni e delle proprietà fisiche sulle tecnologie correlate delle apparecchiature di macinazione di polveri atomizzate per la stampa 3D di metalli. Pertanto, in considerazione dei requisiti di utilizzo di polvere a basso contenuto di ossigeno e a granulometria fine, è ancora necessario svolgere attività di ricerca come la progettazione della composizione di polvere di titanio e lega di titanio, la tecnologia di macinazione di polveri atomizzate a gas di polveri a granulometria fine e l'influenza delle caratteristiche della polvere sulle prestazioni del prodotto. A causa della limitazione della tecnologia di macinazione in Cina, attualmente è difficile preparare polvere a grana fine, la resa della polvere è bassa e il contenuto di ossigeno e altre impurità è elevato. Durante il processo di utilizzo, lo stato di fusione della polvere è soggetto a irregolarità, con conseguente elevato contenuto di inclusioni di ossido e prodotti più densi nel prodotto. I principali problemi delle polveri di lega nazionali riguardano la qualità del prodotto e la stabilità del lotto, tra cui: ① stabilità dei componenti della polvere (numero di inclusioni, uniformità dei componenti); ② stabilità delle prestazioni fisiche della polvere (distribuzione delle dimensioni delle particelle, morfologia della polvere, fluidità, rapporto di sgrassaggio, ecc.); ③ problema di resa (bassa resa di polvere in una sezione ristretta di granulometria), ecc.
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