Atomizzatore ad acqua per polveri metalliche, ideale per leghe di metalli preziosi come oro, argento e rame.

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.