【3D打印高端演讲】加拿大AP&C公司：3d打印钛合金的粉末能够促进我们未来的发展

【3D打印高端演讲】加拿大AP&C公司：3d打印钛合金的粉末能够促进我们未来的发展

【导读】 在6月下旬，世界3d打印大会在青岛举行。南极熊3D打印网也到了现场进行了大量的报道，详情请看南极熊报道 http://www.nanjixiong.com/forum-103-1.html 。南极熊作为一个3d打印的专业媒体平台，一直致力于推动中国3D打印行业的发展。希望下面的一些内容对大家有所启发。

Jacques Mallette：大家下午好，我的名字叫Jacques Mallette，我来自加拿大AP&C公司，我想研究一下未来增材制造的有关研究。

我非常希望这一系列相关的材料，包括钛合金的粉末能够促进我们未来的发展。我今天将会研究一系列重要的发展因素带来的3D打印行业的飞速发展。

首先我想要简要介绍一下企业的基本情况，为大家介绍一下相关钛合金的种类信息，同样增材制造对于钛粉的有关要求，最后还会为大家介绍一下公司的发展和行业发展概括。

大家看看我们公司的情况，AP&C是一个粉末的生产公司，从2014年创立的。我们非常努力的已经工作了十年的时间，可以说我们已经生产出许多相应配套的设施。现在目前产量是100吨每年，可以说通过很大的投资还有很多各方的努力已经使我们每年的增长量到达了50%。在过去的一段时间当中，每年增材制造领域增加75%，今年我们也将会在2015年希望能够有更加宏伟的发展，希望有更高的增长率。

我们其中75%的销售额的增长是来自于3D打印增长领域，可以说我们已经在这个领域聚焦良多。我们是在加拿大的蒙特利尔市建造了工厂，占地面积3500平米可以说我们的专业主要是等离子的加工工艺，还有相关的材料，我们就是利用等离子来进行加工。现有的证书包括ISO9001，我们许多航空航天领域的企业已经想要使用钛合金来生产自己的产品。同样我们持有这样的一个证书，在2014年12月的时候可以取得另外一个非常有声誉的证书。

我们在2004年开始工作之后，可以说在过去的四至五年是我们公司发展的关键年度，所以说我们利用起许多的资源还有利用起这段时间来开始这样一个增材制造。可以说我们已经以这样一个领域，3D打印材料的设施出版商最大的合作伙伴进行合作。在过去的四至五年当中，我们不断的提高自己的生产力，也促进科技的发展，以及提高了十倍的生产力。同样我们近期已经由Arcam AB收购。

在终端市场方面，这是我们钛合金现在和未来主要的目标市场，我们应用于生物医学的领域，同样也在航空航天领域进行，当然我们也还在做自己的研发。其中很多的研发都是想要致力于改变我们产品的质量。在航空航天领域，那些飞行器有一些是无人的，已经使用了增材制造的技术。还有一些大型的飞行器也已经开始利用起增材制造，在里约，一些其它的市场已经投向使用。预期在未来的几年当中，这样的使用情况将更加频繁。我们有许多的客户也已经投入了实际的生产。现在大部分的产品都还在这样一个测试阶段，我们还需要四至五年来进行认证才能够投入到航空航天的应用当中，所以说我们起是比较早的。

其中75%的粉末是用于增材制造，同样我们也会应用于一些热等静压以及喷涂的行业，还有相应的行业都已经得以应用，并且销售到20多个国家和领域。在中国的代表就是成都天齐机械生产公司。

我也想再介绍一下不同碳粉的种类。这样的一些碳粉可以用于不同需求的产品当中，不规则粉末是世界上最常见的一种粉末，它的应用非常广，它可以很简易的方式得以制造，通过粉碎或者说研磨的方式制得，但是它金属的纯度较低，柔韧性较差，所以这样一种特性使之不太适合增材的制造。

另外3D的制造我们应该使用其它的粉末，比如说像是准球形粉末，这是非常好的产品，但是可以说现在它的应用是非常广泛的。如果大家看球形粉末它就是比较少见，比较少的制造商可以实现起这样的一个球形粉末的纯度，可以说这样的高纯度可以通过离子雾化以及等离子旋转电极方式制得。同样我们也可以实现很好的流动性，就可以适用于增材制造的产业当中。

我也想再解释一下增材制造对于碳粉的要求。我们必须满足这样的一些要求，因为这是一个非常高的生产标准。高纯度是其中一个重要的要求。可以说3D打印机当中每一道的加热工序都会增加杂质的含量，所以说我们为了能够减少这样的杂质，可以回收这样的粉末，最好能够在整个工艺结束的时候回收才能够维持这样的低废品率，所以纯度的要求是有待改善的。

我也想讲一讲这样一个具有高流动性的球形粉末。可以说伴生颗粒极少的高球形粒度意味着超高流动性，能够在这样个生产当中达到最优的送粉效果。可以说这样也提高了警示密度，减少了缺陷。同样可以说这是一个非常可用性的粉末。

孔隙率也是很重要的指标，我们应该降低孔隙率，并且能够确保这样一些内部的孔隙比较少、比较小，这样才可以降低孔隙率高带来的风险。

另外一个非常重要的要求就是能够确保每一批的粉末都是具有高度一致性的，确保其特性都是保持高度一致性。在大规模的生产过程当中，我们就可以将每一个特性都以复制日复一日生产高度一致性的产品，得到同样的用户体验。我认为在产业当中我们还要确保质量一定的保证，在技术上要获得信心。这样是非常能够促进整个产业的健康发展，我们如果有了3D发展的技术，可以说是我们大家都瞩目以待的技术。在生产和制造过程当中对未来的发展都至关重要。

我还要为大家简要的介绍一个加工工艺，这就是一个特殊的加工工艺，我不会很详细的来为大家解释，它是具有这样一个专利技术申请的，所以说将给大家进行一个非常粗略的介绍。大家在这个图的上部可以看到这样的一个金属丝，还有这样一个冷却的过程。同样我们在所有接触的气体当中进行过滤，这样就可以保持纯度的高标准。

在这样的一个工艺的最后，我们就会进入到这样的一个雾化的过程，可以说它的含氧率比较低。同样我们还有一些增材，它量大并且价格是非常合理的，它可以提供非常精细的定制的粉末。

同样可以说这样等离子的雾化技术应用非常之广泛，它非常适合那些高熔点的活性金属。其中一些常规的产品就宝贵了CPTI、镍合金，还有其它一些定制的粉末，比如非常特殊的镍合金，它的产品是非常多样性的，可以说是非常耐高温的粉末。

我再跟大家简单介绍一下激光用机器的特点。关于0-15微米的规格，它们这样的一些粉末是非常非常精细的，可以说含氧率容易较高，流动性比较差，这样的精细度过高就会带来流动性差的问题，我们知道流动性是非常非常重要的特性，能够促进我们工作的顺利。

45-106的合金粉末的特性，可以说我们已经在Arcam EBM使用了很长时间了，跟之前的一些粉末比起来，这个流动性是非常优越的。

关于化学成分，我想给大家讲一讲。大家在图表上可以看到一些具体的情况，包括了含碳量、含氧量、含氮量等等，这就使5号和23号这样不同的粉末对于这不同成分的要求，可以说根据这不同的粉末特性可以满足自己不同的要求，在含氧量有的是0.13，有的是比较低、比较高，所以说这个情况是不一样的。这就经常会通过一些方式来测量其流动性。

我们可以知道这些力度的分布不同，0-45，这样会带来很多问题，激光没有办法使用它。还有金属的模具也是没有办法使用这样一种力度的。根据这样的一个力度分布，大小的不一样，我们可以说它不同的指标也是不一样。

大家看右部角落的地方可以看到我们完全的分布，它是可以使用ABM或者是激光的机器。可以说这样的一个密度就可以达到75.8%，这是个非常优越的数据，可以大规模的进行应用。

我不会再细致的进行讲解，我还会给大家讲一讲这样一些符合国际标准的特性，可以说我们必须要经过检验，经过分析来完成国际的标准才能够投入应用。在未来这样的一个增材制造经常会使用一些比较容易获取的材料，那么在未来，我们认为将会非常光明，我们可以使用高价值的金属来大力的进行推广和应用，同样也可以节省这个材料的用度，可以大大的节省成本。同样可以在这样一个增材制造方面促使我们能够有更大的自由度来进行设计。

我们在市场已经见证了许多这样的发展和进步，很多人都想要能够减少成本，能够减少自己的损失，所以说我们必须把这些归于得以3D打印机得到的益处。

正如我刚刚已经介绍的我们现在已经有很好的能力，其中50%我们的投资都是放在研发和生产当中，所以说当人们已经开始采用这样技术的时候，它的增长将会更加的快速。

现在许多的大部分客户都是在航空航天行业，大部分的增材制造都是在初级的使用阶段，可以说这样的一些企业他们已经正在大力的推广和使用，主要就是在医疗和航空航天领域的企业，他们希望能够尽快的见证，实时的将3D打印的技术投入到使用当中，能够在未来的五年当中见证这些行业更快的发展。

还有非常重要的，作为一个新的制造技术，我们应该确保我们要使用正确的产品，并且我们必须非常审慎，并且能够对市场的需求非常的敏锐，并且能够在长期非常谨慎的进行每一个工艺的操作，获取消费者的信赖。这也就是未来发展的一些关键驱动因素。可以说就包括了获得这些适合增材制造的稳定的金属粉末是非常重要的，这也可以进一步的土地增材制造设备的生产和改善。

同样我们应该进一步改善相关增材制造设备的尺寸和相关的生产能力，能够优化这样一些零配件，不管是在它的大小还是在一些特性方面得以优化才能够为市场带来更为优质的产品。同样还有非常重要的，以及各个厂商非常重要都在活动的领域，就是要进行监控。我相信这样的一些努力都会促进行业的发展。

目前对于质量的监控也不断的提高，特别是在增材制造的过程当中，有很多的软件需要安装，所以说必须要进行合适的培训，包括自由设计和使用特种金属合金的培训。

到现在我讲述了最重要的一点就是对于零部件的设计人员，零部件的设计人员不能只学习之前的旧的技术，他必须要学习新的3D打印技术，开始理解这个市场，开始了解这个零部件的设计，以达到自由设计以及能够使用各种特种的金属合金。我们生产的零部件必须要有灵活性，而且必须要有很好的外观的设计，而且能够减少成本，这样才会达到固定的投资收益。

另外一个因素就是到现在为止有各种各样的钛粉末，在传统的行业当中钛粉仍然发挥着作用，一些金属合金是不能够实现利用的，因为它不能够被实际的制作，但是如果一旦把它弄成粉末状，我们可以完全使用3D打印机，使它能够可以进行生产。比如说通过把它金属化，我们就可以增加它的性能，使它可生产化。

最后总结这段讲述粉末具备的以下特性，高纯度、高球形度和低附着颗粒，良好的密度和真实密度，而且实现产品质量的一致性。作为一家公司，我们完全做好准备迎接未来的发展，我们也完全符合市场的要求，特别是在生产方面，我们完全可以实现大量的供应，特别是40到106微米的粉末，而且具备大批量生产微米粉末的能力。而且我们的等离子雾化系统几乎可以雾化任何的合金，特别是在高温度的情况下，我们对于一些不能够进行生产的合金也可以通过粉末化实现其生产，相信在未来五年它将会是一个非常好的材料，将会有很高的收益。

等离子雾化
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