文 / 秦珂 中國模具工業(yè)協(xié)會

山特維克是世界領先的金屬粉末生產(chǎn)廠家，其生產(chǎn)的氣霧化（IGA）金屬粉末是增材制造（AM）以及金屬注射成型（MIM）行業(yè)的原材料。金屬注射成型屬于量產(chǎn)型的成熟工藝，用于生產(chǎn)數(shù)量多且重量輕的小零件，數(shù)量級基本在千萬件、甚至上億件。單件重量不超過50g的產(chǎn)品，造就了一年用粉量8000噸、產(chǎn)值超70億的產(chǎn)業(yè)。Osprey Powder在金屬粉末的全球高端市場占有絕對的市場份額。

增材制造更多的是對傳統(tǒng)的減材制造的補充，一定程度上表現(xiàn)了國家的經(jīng)濟活力與創(chuàng)新能力。增材制造正在通過更有效、生態(tài)化的方式融入到現(xiàn)有的生產(chǎn)過程中，是提高特殊制造的能力與效率、彌合原有流程和新流程之間差距的有效手段。近年來3D打印技術進入快速發(fā)展期，為我國模具企業(yè)帶來前所未有的機遇，從增材制造設備、技術、材料的快速市場化應用發(fā)展中可見，模具市場應用空間巨大，企業(yè)內(nèi)部生態(tài)圈戰(zhàn)略版圖新布局、產(chǎn)品開發(fā)、結構驗證、生產(chǎn)模式、銷售與商業(yè)模式都處于最具關注的變化中。山特維克作為金屬粉末世界級的生產(chǎn)廠家已經(jīng)與美國GE、歐特克、西門子、GF 解決方案、DMG、沙迪克等大型企業(yè)構建了完善的增材制造生態(tài)圈。作為模具制造裝備鏈都將增材制造裝備聚合到整個工藝鏈中，以提高整個工藝鏈整體解決的能力。根據(jù)模具產(chǎn)業(yè)制造加工的特殊性，增材制造技術被融合進現(xiàn)有的模具制造體系，助推模具制造新模式，為提質(zhì)增效的國內(nèi)模具企業(yè)帶來了機遇，在降低模具制造成本上做出了貢獻。

山特維克董事總經(jīng)理理查德先生和生產(chǎn)總監(jiān)馬丁博士接待了考察團。理查德先生和馬丁博士介紹了山特維克集團的全球業(yè)務以及Osprey Powder工廠的生產(chǎn)情況，展示了OspreyPowder工廠在金屬粉末制造行業(yè)的實力，并強調(diào)了工廠“萬事以安全為先(Safety first and neverwalk by)”的核心理念。隨后，著重介紹了山特維克在15～20μm的超細粉體結構等前沿領域的發(fā)展，在鋼粉、鋁粉、鎳粉和鈦粉等方面的技術實力以及超細金屬粉末（SPP）和模具隨型冷卻（ConformalCooling）在中國模具市場的應用情況。

中國模具工業(yè)協(xié)會秦珂秘書長介紹了中國模具對3D打印在鑄造模具、塑料模具中的應用與未來愿景，2018 年1-9月中國模具進口、出口同比去年都保持10%以上的增長。優(yōu)勢體現(xiàn)為：先進的生產(chǎn)技術裝備與人才能力、強大的供應鏈網(wǎng)絡與市場生態(tài)環(huán)境、敬業(yè)與工作的靈活機動性、數(shù)字模式下的商業(yè)經(jīng)營帶來的快速反應。在貿(mào)易摩擦復雜多變的國際環(huán)境中，中國模具國際化能力穩(wěn)步提升，國際模具市場實施替代中國模具總體而言替代性不強，中國模具產(chǎn)業(yè)鏈供給與性價比優(yōu)勢持續(xù)，是國際模具市場的重要組成部分的基本面穩(wěn)固。特別是中國塑料模具的制造能力優(yōu)勢明顯，隨著3D 增材技術的廣泛應用，注塑模具隨型冷卻水路精準貼近模具表面，除了減少模具缺陷還可大幅提升模具冷卻效率，最高達50%。同時，增材制造生產(chǎn)的模具是層狀堆積的工藝，并由激光選擇性燒結，具有高致密度的技術特點，在模具行業(yè)的認可度得到大大的增強，3D 增材制造進入模具制造流程已成為許多企業(yè)的標配。

Osprey Powder3D 增材成型產(chǎn)品

對于模具行業(yè)來說，3D增材制造越來越多地用于原型制造以創(chuàng)建更復雜的設計，在復雜中體現(xiàn)其價值。并增加定制的最終模具功能部件 ( 如：水道、澆口套 ) 的數(shù)量，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。從制造的角度來看，實現(xiàn)定制化與模塊化的制造。通過快速實現(xiàn)部件的數(shù)字化，創(chuàng)建可打印的數(shù)字化文件和數(shù)字文檔，在CAD中輕松地設計和修改部件以確保理想的規(guī)格參數(shù)，驗證部件和設計的完整性，降低次品率并確保成品質(zhì)量，以形成更具價格競爭力的組合式解決方案。這也必將大大加快模具、夾具、固定裝置等的生產(chǎn)速度，快速形成最終部件。

在中國采用3D成型的終端零件主要在消費性電子、汽車以及醫(yī)療行業(yè)。型腔模具隨型冷卻系統(tǒng)作為3D 增材制造技術最典型的模具應用，也是山特維克Osprey Powder工廠增材領域供應量最大、產(chǎn)品最齊全的市場應用。目前，限制模具行業(yè)大量采用增材技術的原因，除了最常被提及但也相對容易驗證并逐漸被市場所接受的打印速度與性價比之外，還包括下列幾個制約點：

(1) 原料端的適樣性與供貨穩(wěn)定性。
(2) 設計端的專業(yè)人才缺口與創(chuàng)新設計思維。
(3) 工藝參數(shù)與材料匹配性。
(4) 打印后的熱處理工藝與后加工。

為了打破上述限制，山特維克集團下屬的金屬粉制造企業(yè)Osprey Powder工廠多年前就開始了模具專用材料的開發(fā)研制，目前已被廣泛應用的產(chǎn)品包含：適合塑料模具的18Ni300，面向鋁合金壓鑄模領域的改良版H13，橡膠模具用材料17-4PH、高硬度改良版420 和開發(fā)中的超高硬度材料13Ni400等。結合山特維克集團的內(nèi)部資源，其材料在RENISHAW、EXONE、EOS、CONCEPT LASER和ARCAM 等設備上重復對產(chǎn)品展開各種性能測試，并進行熱處理工藝開發(fā)以及拋光性優(yōu)化的研究。通過一次又一次嚴謹?shù)膶嶒灒浜辖K端模具客戶對質(zhì)量的高標準要求，期望不久的將來能真正將增材技術普及到模具行業(yè)的各個角落。

Osprey Powder 公司“零”承諾