4700字:20家中国金属3D打印企业的起源,最早竟然是它···

时间:2021-02-09
本文作者:Joseph Kowen是一位行业分析师,从1999年就开始研究快速成型和增材制造技术。 本文主要来源于《Metal AM》杂志,特别感谢Jack Cheng先生、Jin Tianshi先生的知识点提供。南极熊导读:本文涉及20家

本文主要来源于《Metal AM》杂志,特别感谢Jack Cheng先生、Jin Tianshi先生的知识点提供。

南极熊导读:本文涉及20家中国金属3D打印厂商的总体介绍;4700字,阅读需要6分钟;
遗漏的部分厂商,可参考南极熊出版的《2018年中国3D打印格局》。

 △FS271设备3D打印的Ti6Al4V前后悬挂


中国的金属增材制造业发生了什么? 以及未来几年中国厂商可以做到的什么程度?欧美国家不清楚。 在下面的报告中,Joseph Kowen简要介绍了中国金属增材制造(AM)行业的现状,以及3D打印相关活动的概述,中国产品不断进入西方国家的市场。

中国的增材制造行业是一个非常活跃的行业,并且在每年都在增长。 中国第一次涉足增材制造行业,始于20世纪90年代早期,当时称为快速原型技术。当时选定了一些领导性的学术机构,积极跟随西方国家的技术发展,中国的增材制造开始蓬勃发展。 清华大学作为对该项技术感兴趣的学术界代表,开始研究材料挤出和片材层压系统。

根据Wohlers的报告,截至2018年3月全球135个工业AM系统制造商中,有24个来自于中国,比例接近18%。中国政府一直都积极鼓励增材制造行业的发展。2017年11月,中国工业和信息化部印发《增材制造产业发展行动计划(2017-2020年)》。 政府计划将中国的增材制造行业规模做到30亿美元, 金属增材制造起着重要作用。

通过回顾中国金属增材制造行业并与中国行业人士交流,目前中国有20个金属AM系统制造商,还有两家公司接近商业化。(
南极熊备注:其实不止20家,实际超过30家

 △中国的金属3D打印厂商列表(按照公司英文名称字母顺序排列)


 △中国大陆金属AM制造商的位置


本报告只做一个简要的介绍这些公司,并未对工艺、材料和技术进行深入的分析。

技术和公司

中国的20家金属3D打印系统供应商,基于金属粉末床融合(PBF)技术, 其中4家也提供定向能量沉积(DED)技术的系统。严格来讲,打印砂模或聚合物/蜡模来铸造金属零件也是'金属AM'系统生产者。 但是,由于需要二次加工才能生产金属零件,这些通常不认为是真正的金属AM系统,因此不在这里介绍。(以下按照公司英文名称字母顺序排列)

西安铂力特

 

△铂力特BLT-A300 AM机器

 

△BLT-A300生产的不锈钢模具插件


BLT由黄卫东教授于2011年创立,他从1995年开始研究金属AM,目前该公司拥有超过300名工作人员,声称其中约40%的人从事研发工作。除了生产金属他们自己的机器,BLT还是德国金属AM先驱EOS的经销商。同时,该公司也是一家服务提供商。目前尚不清楚结合系统开发,系统分销商和服务提供商的模式在未来是否可行,随着公司和行业的日趋成熟,这样的模式可能需要调整。除粉末床融合(PBF)技术外,该公司提供两种定向能量沉积型号,其中最大的BLT-C1000的构建尺寸为1,500 x 1,000 x 1,000 mm, BLT是纯金属AM公司。

易加三维


北京易加三维是一家知名公司,他们有销售聚合物AM系统的历史。 其聚合物系列包括PBF和Vat Photopolymerisa(VP)。先临三维是一家著名的3D光学扫描制造商,是易加三维的的投资者,同时也作为易加三维的销售渠道。 2017年,公司推出了金属PBF系统,目前提供三种型号,最大的是四激光系统构建体积为500 x 500 x500毫米。

华曙高科

△Farsoon的FS271M机器适用于要求苛刻的行业,包括航空航天,汽车和医疗


湖南华曙高科是中国最著名的AM公司之一,主要是由于其创始人以及与美国早期AM技术的历史关联,华曙最开始在中国推出了聚合物PBF系统,公司成立于2009年,并在2011年出售了其第一套设备。2015年,该公司推出了FS271M金属系统,在中国销售。并在2016年的formnext展会期间,首次在国际上展示了该产品。该公司目前提供三个金属AM系统,FS421M是其最大的系统,建造室容积为425 x 425x 420毫米。 在2018年3月,Farsoon与主要材料供应商合作在中国和美国市场提供认证的金属粉末。另外,公司正在扩大其国际上的势力范围。 2017年5月,在美国开设了一个综合示范中心,2018年4月份在德国成立子公司。目前,该公司已经成为亚太,美洲和欧洲主要的国际贸易展上的常客。

在国际化方面华曙高科是一个非常典型的代表,他们操作国际市场如同国内市场一样容易,该公司可以在两个世界自由切换,这是他们的基因。他的根源可以追溯到美国得克萨斯州奥斯汀,华曙高科的创始人许小曙博士在DTM开始了他的职业生涯,DTM公司的技术则源于得克萨斯大学。许小曙原籍中国,来到美国完成了其数学博士学位。随后他成为DTM的技术负责人,研发了聚合物PBF工艺也被称作选择性激光烧结(SLS)。DTM是AM领域的早期开拓者,并于2001年被3D Systems收购。2009年,许博士作为粉末床融合领域的世界级专家回到中国,并创建了华曙高科,总部设在湖南省。2017年,华曙高科在得克萨斯州奥斯汀建立了其美国子公司,20多年前许小曙就是在这里完成其博士学位。

汉邦3D

广东汉邦从2007年开始开发基于PBF技术的金属AM系统,该公司2013年开始销售其第一台商业化的设备,并与2015年发布第二代系统。
HBD280是其最大的系统,构建体积为250 x 250 x 300 mm。 汉邦3D是一个专注于金属AM公司。

恒通

陕西恒通提供一系列的产品线,该公司隶属于西安交通大学。 公司在AM之外有各种各样的产品区域,如光学扫描和数控加工。 其在增材制造领域的产品从FDM桌面机器到工业VP系统。恒通可以提供一套小尺寸的金属系统,但这个产品似乎没有开发的很好。 这是一个例子,公司希望进入金属AM领域,但是金属AM并不是公司的核心。

华科三维

武汉华科三维由华中科技大学科技产业集团等联合成立。 它提供了广泛的工业聚合物,沙子和陶瓷AM系统。 它有两种型号金属PBF系统,其中最大的是HK M280构建体积为280 x 280 x 300 mm。

广州雷佳

广州雷佳专营金属AM,虽然他们也提供聚合物PBF系统。 该公司的产品范围包括三个系统,构建尺寸从最小的50 x 50 x 50 mm到最大250 x 250 x 300毫米。 该公司的开发团队来自华南理工大学,在金属AM技术领域十五年。 该公司在2018年首次亮相机器。

北京隆源

北京隆源是早期进入增材制造世界的一家公司,成立于1994年。生产一系列聚合物和沙子PBF机器,并在2014年推出了金属PBF系统。AFS-M260的构建体积为260 x 260 x 350 mm。该公司还提供了一个DED系统和零件服务。


清研智束

天津清研智束是一家从清华大学衍生出来的公司,创立于2015年,其粉末床融合技术的基础是电子束熔化(EBM)技术,类似于GE Additive旗下的Arcam,称为电子束选择区融化,或EBSM。 QbeamAero的构建尺寸为350 x 350 x 400毫米。

煜宸激光

南京煜宸激光成立于2013年,开发工业激光应用,包括增材制造系统。 它提供PBF和DED系统,后者是基于关于该公司的激光熔覆技术。 它提供五种DED系统和两台金属PBF机器。该公司提供零件加工服务, 它的3D子公司还经销非金属AM系统。



△煜宸激光LDM 1500-5N送粉式金属3D打印装备



瑞通

广州瑞通激光科技有限公司生产各种切割产品和打标机,主要是用于医疗行业。以其医疗为重点,该公司推出了金属AM系统生产不锈钢牙科零件、钢、钴铬合金和钛。D280的构建尺寸z轴限定为80毫米,主要用于牙科应用。


信达雅

广东信达雅是佛山市南海中南机械的一家全资子公司,提供了四个金属PBF系统。从小型体积机器50 x 50毫米延伸至DiMetal-400  400 x 400 x 400毫米。 该公司还提供了一个配件加工服务。

上海探真

上海探真是上海电气集团分拆出来的一家公司,上海电气集团是中国历史最悠久,规模最大的工业企业之一。 该公司的增材制造团队来自华中科技大学,由Zeng Xiao Yan教授领导,2016年3月正式从学术研究分拆进入商业实体。该公司生产三个系统,最大的系统是TZ-SLM500A,构建尺寸为500 x 500 x 1000 mm(19.7x 19.7 x 39.4英寸),并最多可配备4个1,000W激光器。

Wiiboox

南京Wiiboox 在2018年8月宣布推出金属PBF打印机SLM250。 公司提供各种各样的3D打印和AM产品,从桌面系统到扫描仪甚至是食品打印机。 虽然金属机器在其目录中,Wiiboox在工业AM中几乎不为人知,尽管成立于2014年。

武汉滨湖

武汉滨湖机电是中国AM领域最早的公司之一,它成立于20世纪90年代,多年来研发聚合物AM系统。 目前也拥有金属PBF系统。


西帝摩 3D

苏州西帝摩在2017年宣布推出大幅面金属AM机。 在发布时,这台机器据说是同类产品中规模最大。 四激光XDM 750有构建尺寸为750 x 750 x 500 mm,公司由重庆大学张正文教授创立。

易博3D

北京易博三维成立于2008年,是一系列聚合物AM解决方案的供应商,推出了一个小型金属PBF机。


永年激光

江苏永年激光成立于2012年,位于江苏昆山高科技园机器人产业园。 它是由清华大学颜永年教授创办,公司生产金属PBF和DED系统。

△永年激光SLM金属打印机YLM-328



珠海西通

珠海西通成立于2004年并销售各种增材制造系统,包括非工业系统。 2016年的推出金属AM系统。 该系列包括三个中小尺寸的型号,Walnut 26是目前唯一可供出售的型号。

中瑞科技

中瑞科技是一家成熟的系统供应商,产品系列包含八款机器。 它还销售聚合物PBF机器。 该公司两台金属AM机器,其中最大的一台iSLM280构建尺寸为 300 x 250 x 350毫米(11.8 x 9.8 x13.8英寸)。 中瑞正计划扩大它在中国以外的活动规模。 它出现在最后两个主要上午欧洲的事件(formnext)和美国(RAPID + TCT)。

鑫精合和赛隆金属是另外两家提供金属AM商业化系统的公司。

△粉末床电子束选区熔化(Sailong-S200 SEBM system)设备


如前所述,大量的公司已经有自己的金属打印定位。然而,他们实现目标的方式与我们在其他地方见到的不同。


中国金属3D打印厂商的发源和定位:


  1. 在西方国家有一些模式,首先最明显的是纯粹的金属3D打印系统开发商,例如SLM Solutions和Arcam。

  2. 收购是另外一条路线,尽管不是很常见,一个例子是3D Systems收购Layerwise。

  3. 第三条路线是在聚合物AM中吸取经验然后开发金属AM系统,最好的例子是EOS,它在聚合物获取经验后进入了金属AM。

  4. 在中国,没有较大AM的公司收购金属AM初创公司的案例。

  5. 研发金属AM的主要途径是利用聚合物PBF的经验并将其作为跳板,最突出的例子是华曙高科。 易加三维、华科三维在推出金属AM设备之前也都拥有聚合物PBF机器。隆源、武汉滨湖、易博三维、中瑞也都有类似的经历。也有很多公司是从金属AM开始研究的,包括铂力特、汉邦、雷佳、清研智束、信达雅、西帝摩。煜宸激光则是从激光领域扩展到开发金属AM系统。

  6. 也有许多公司将金属PBF机器添加到他们的产品系列中,来满足商业需求,虽然没有任何明显的技术基础。这一类别的企业包括恒通,他原本是一个VP系统的制造商,同时也开发砂模打印系统。瑞通则没有任何增材制造的背景,但被吸引到这个行业因为他们对牙科的关注。Wiiboox创造了一个适用于各种AM的市场的外观。同样,珠海CTC尽管已经启动了三个系统,但PBF缺乏根基。

  7. 最后,学术界不仅在技术开发中扮演着重要的角色,在商业化方面同样也是。有些关键工业技术起源于校园,商业化一般由独立的主体来操作。典型的例子是麻省理工学院的binder jetting 技术和来自德克萨斯大学的SLS技术。在中国很多商业化金属AM公司仍然与学术机构紧密相连。这方面的例子包括:铂力特(西北工业大学大学);恒通(西安交通大学);华科三维(华中科学技术大学);雷佳(华南理工大学);清研智束(清华大学); 上海探真(华中科学技术大学);永年激光(清华大学); 西帝摩(重庆大学)。


国际扩张

一些领先的公司表示他们的向国际扩张的意图。 华曙高科已经取得了重大进展。 一种衡量国际意图的方法是看他们参加了哪些国际活动。20家中国的金属AM公司参加了2017年的法兰克福展,包括铂力特、华曙高科、中瑞拥有独立展位,汉邦和清研智束是联合展位。目前只有华曙高科在国际上建立了自己的根据地,其他的金属3D打印公司尚未行动。而采取同样动作的还包括一家中国的光固化3D打印机厂商——上海联泰。


 

△FS271M激光PBF上制造的Ti6Al4V燃料电池盒导轨


结论

我们可以期待在西方市场上见到大量的中国公司吗?不会这么快。一方面,产品质量需要在大多数案例中证明其可靠性。另一方面,在高科技领域,单靠价格没有足够的理由去购买一个认可较少的品牌。价格已经摊销在设备的整个寿命周期,因此对每个零件的打印成本影响并不大。最后,很多公司都是最近才进入金属AM领域,在系统的某些方面还可能存在知识产权问题。

国际AM品牌在中国市场仍然存在需求,AM历史上最大的单笔销售订单是德国SLM Solutions公布的,2017年采购50台SLM 280机器价值
2800-4300万欧元,购买这些系统是一个中国组织。

最后,我们不能忽视新的金属AM领域的技术。2018年9月在芝加哥举行的IMTS展会上,惠普发布了一个新的金属粘结剂喷射技术。其他公司,包括Desktop Metal和Stratasys已经推出布新的金属打印技术。

中国市场令人兴奋,但是也是一个谜,我们期待来自中国的更多新闻。

文/《Metal AM》杂志,Joseph Kowen


南极熊补充