增材制造(AM)，也被稱為3D打印，正以每年20%左右的速度快速增長。然而，直到現在，仍僅少量牌號的不銹鋼可以作為粉末使用，當工程師進行3D打印時，可選擇性極少。這也形成了粉末市場的缺口，奧托昆普正在研發更多牌號的不銹鋼粉末來填補這一缺口。
3D打印幫助工程師在不借助特殊工具的情況下，就可以單獨或小批量的快速生產組件。在處理金屬時，3D打印機將金屬粉末進行沉積，形成薄層，并用激光將它們融合在一起，從而形成組件。在這項技術中，可以使用任意牌號的金屬合金粉末，而不銹鋼和鎳合金因其良好的耐腐蝕性和機械性能，是最具吸引力的選擇。
奧托昆普金屬粉末的銷售研發工程師Andoni Sanchez-Valverde Erice表示:“對于高度復雜的定制產品，使用傳統的制作技術很難完成，或者成本很高，對于這些，以粉末為原料的3D打印提供了更多的可能性。”
“然而，針對不同的應用，需要的合金牌號也不同，增材制造商需要選擇相應牌號的金屬粉末。改變合金元素的種類和數量，如鉻和鎳，就會制造出不同牌號的不銹鋼。這也為可能含有腐蝕性鹽、酸、堿、氯化物或復雜生物化學物質的環境提供了選擇的靈活性。
“通過將合金牌號與使用環境相匹配，工程師可以為航空航天，醫療保健，石油和天然氣以及汽車等行業創造出耐用且具有韌性的組件。
“我們相信這將為生產高性能部件創造新的機會。因此，我們預計到2027年，不銹鋼將成為增材制造行業最常用的原料。
奧托昆普Krefeld粉末生產工廠
“奧托昆普于2023年3月開始在德國Krefeld的霧化工廠生產不銹鋼粉末。Krefeld工廠緊鄰奧托昆普的軋鋼廠，不僅方便從軋鋼廠獲取廢料，為3D打印機生產高質量的不銹鋼粉末，并最大限度地減少了運輸排放，以支持我們的可持續發展目標。”
“我們可以使用軋鋼廠正在加工的各種牌號的不銹鋼，或者從其他地方采購高質量的廢料來生產各種不銹鋼和鎳合金粉末。這為增材制造商提供了更廣泛的合金選擇，幫助制造出適用于苛刻應用的3D打印部件。”
粉末的質量與適用的鋼種同樣重要。為了獲得最佳的效果，3D打印機需要使用規則球形顆粒組成的粉末。這不僅確保了粉末良好流動性，同時減少了每層粉末之間的縫隙，這往往是組件腐蝕或疲勞的開始。
通過對質量的把控，奧托昆普生產的粉末純度高達99.9%。其結果是，3D打印的部件具有一致的性能，如抗拉強度和完善的表面質量。這意味著后期的處理工作較為簡單，如熱處理，熱等靜壓或拋光。
“由于我們專注于各種品質的合金，我們的粉末可以被制成各種高性能的部件，如石油和天然氣中的熱交換器、航空航天或汽車領域的排氣系統，再或者，它們可以為醫學上的特需患者制作手術髖關節或膝關節的植入物。”
“我們希望粉末工廠不僅僅是制造金屬粉末，同時關注于更廣泛的不銹鋼增材制造生態系統，可以幫助客戶指定，設計和制造打印組件。”
“金屬粉末有兩類潛在的客戶。第一類是已經在使用不銹鋼，但尚未接觸到增材制造的公司。第二類是具有增材制造經驗，但希望使用高合金不銹鋼牌號，并追求可持續發展的公司。”
3D打印的可持續發展
奧托昆普目前參與了兩個與3D打印可持續發展相關的項目。一是研發了第一個商業用途的馬氏體不銹鋼粉末，它提供的高強度和硬度，幫助部件實現輕量化生產，確保了特殊應用的長壽命。輕量化的好處是，零件的重量越輕，它們在使用壽命期間所需的能量就越少，同時制造它們所需的原材料和能源也就越少。
奧托昆普正在從事生命周期評估(LCA)的工作，針對使用奧托昆普的合金進行3D打印，包括從粉末生產到印刷和后期處理的每一個步驟。這將幫助工程師對比3D打印與傳統制造產生的碳排量差異。
在芬蘭的另一個項目中，奧托昆普正在努力研發一種無鎳粉末，用于對鎳過敏的應用中，這還需要一個生命周期評估，以確定與傳統合金相比，使用這種新材料的環境效益。
精簡庫存
降低備貨成本和時間是增材制造技術的另一個機遇。
今天，工業公司為可能突發故障的關鍵部件，儲備大量的備件和部件，然而這不僅占用了現金流，而且有些備用零件可能永遠都不會被使用，從而造成了資源浪費。
通過使用3D打印，按需生產金屬部件，幫助公司降低倉儲要求，釋放現金流，同時把控停機風險。此外，3D打印可以為舊機器定制備件，從而延長使用壽命。
“因為3D打印有助于縮短產品上市時間，在生產和珩磨產品開發原型方面已經享有盛譽。它甚至可以在太空中發揮作用，幫助宇航員在軌道上生產替換部件，減少將部件送入太空的重量和成本。”
擴大生產
奧托昆普于2023年3月開始生產不銹鋼粉末，在此之前，市場上大多數的不銹鋼粉末都是基于17-4PH或316L等具有廣泛用途的牌號。如果粉末需要優異的耐腐蝕性，高性能鎳合金粉末將是理想選擇，但是其缺點是價格昂貴。
巨大的市場缺口給性能良好、價格實惠的合金提供了機遇。通過使用合金制成粉末，奧托昆普為工程和工業設計師創造了新的機會，以探索3D打印在廣泛應用中的潛力。
憑借每年高達300噸的生產能力，奧托昆普已經為3D制造的新時代做好了準備。
(關鍵字：奧托昆普)
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