Требования к металлическим порошкам существующие в различных отраслях
Были рассмотрены основные требования к применяемым порошкам по отраслям. Определенного набора требований к порошкам каждая в отдельности отрасль не имеет, однако существуют требования согласно ГОСТ и ТУ к каждому виду из производимых и используемых в промышленности порошков.
Общие требования к порошкам в промышленности
|
Порошки |
Требования |
|
Железный порошок |
Соответствие ГОСТ 9849-61. В зависимости от химического состава различают пять групп железного порошка. Они обозначаются следующим образом: ПЖ-1, ПЖ-2, ПЖ-3, ПЖ-4 и ПЖ-5. В железном порошке недопустимо присутствие посторонних примесей и комков. Его влажность должна быть не выше 0,2%. |
|
Медный порошок |
Соответствие ГОСТ 4960-68.К медному порошку предъявляются следующие требования: |
|
Алюминиевый порошок |
Соответствие ГОСТ - 5494-95.Соответствие Таблице 1. Порошок алюминиевый имеет серый цвет с металлическим блеском, не содержит инородных включений и слипшихся комочков, не рассыпающихся от легкого прикосновения |
|
Никилевый порошок |
ГОСТ 9722-61. Относительно гранулометрического состава никелевого порошка установлены следующие требования: |
|
Оловянный порошок |
Соответствие ГОСТ 9723-61.В стандарте указано, что при выполнении рассева оловянного порошка его остаток в сите с сеткой №008 не должен превышать 0,5%, проход через сетку №0045не более 80%, а через №0071 – не более 3%. |
|
Кобальтовый порошок |
Соответствие ГОСТ 9721-61. В стандарте прописано, что при выполнении рассева кобальтового порошка 30% и более его количества должно просеваться через сито с сеткой № 0045, а остальные через сито с сеткой № 0071, при этом остаток на дне сита допустим менее 4%. |
|
Титановый порошок |
Соответствие ТУ 14-22-57-92 (все марки). Спецификацией (ТУ) устанавливается норма насыпной плотности для порошка ПТК: 0,6-1,0 г/см3 и нормируемый гранулометрический состав для порошка ПТМ (А): +280 мкм - 0,0%, +100 мкм ≤ 1,0%, +45 мкм – 15-40% (+40 мкм – 25-50%), -45 (40) мкм – остальное |
Источник: экспертные интервью с производителями порошков, анализ MegaResearch
Так как сфера аддитивных технологий является очень перспективной для металлических порошков, то определим наиболее востребованные характеристики используемых порошков. Для этого используем данные таможенной службы РФ по импорту металлических порошков для аддитивных технологий, которые составляют основную часть в данном сегменте на российском рынке. Также выделим отрасли применения, для которых поставлялись металлические порошки для аддитивных технологий.
Общий объем импорта металлических порошков для аддитивных технологий в Россию составил в 2016 году 8 066 кг.
Структура импорта металлических порошков для аддитивных технологий по отраслям применения в 2016 г., в натуральном выражении
Источник: данные ФТС РФ
Основной объем импорта металлических порошков для аддитивных технологий пришелся в 2016 году в РФ на машиностроение (3 410 кг), инструментальное производство (2 500 кг) и авиапромышленность (2 136 кг).
По типу процесса, реализованного в установке, для которой предназначен порошок, в наибольшем количестве, для всех сфер потребления, в Россию импортировались порошки для селективного лазерного спекания (SLS) – 88,8% импорта порошков для аддитивных технологий.
Структура импорта металлических порошков для аддитивных технологий по типу процесса в 2016 г., в натуральном выражении
Источник: данные ФТС РФ
Доля импорта порошков для селективного лазерного плавления (SLM) составила 5%, а для лазерной наплавки (DMD) – 6,2%.
Рассмотрим более подробно виды импортируемых порошков для аддитивных технологий, а также их основные характеристики и требования для основных отраслей применения.
Машиностроение
Наиболее востребованным металлическим порошком для аддитивных технологий в машиностроении в натуральном выражении являются порошки на основе железа, доля которых составила 42,8%. На втором месте находятся кобальтовые порошки – 19,1%.
Структура импорта аддитивных металлических порошков для машиностроения по виду металла основы в 2016 г. , в натуральном выражении
Источник: данные ФТС РФ
В денежном выражении в данном сегменте наибольший объем импорта также составляют железные порошки – 45,2%. На второе месте здесь вышли никелевые порошки – 20,9%.
Структура импорта аддитивных металлических порошков для машиностроения по виду металла основы в 2016 г. , в денежном выражении
Источник: данные ФТС РФ
Подробная структура импорта аддитивных металлических порошков для машиностроения с описанием основных характеристик, которые указывают на требования для данной отрасли применения, указана в таблице ниже.
Структура импорта аддитивных металлических порошков для машиностроения в 2016 г.
|
Наименование и характеристики порошка |
Произво-дитель |
Получатель |
Вес, кг |
Цена, $ за 1 кг |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ: СТАЛЬ (ПОРОШОК) CL 20ES (DIN 1.4404),ДЛЯ СИСТЕМЫ CONCEPT LASER М2 CUSING, ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ, А ТАКЖЕ ФОРМООБРАЗУЮЩИХ ВСТАВОК ДЛЯ ПРЕДСЕРИЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ (SLM метод) |
CONCEPT LASER GMBH |
НИССА ДИДЖИСПЕЙС |
40 |
95,2 |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ ДЛЯ ПРЕДСЕРИЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ CL 100NB (INCONEL 718),ДЛЯ СИСТЕМЫ CONCEPT LASER MLAB (SLM метод) |
CONCEPT LASER GMBH |
НИССА ДИДЖИСПЕЙС |
50 |
229,1 |
|
ПОРОШОК ИЗ НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА INCONEL 718, ТМ PHENIX,ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА 3D МОДЕЛЕЙ В 3D ПРИНТЕРАХ (SLM метод) |
3D SYSTEMS |
КОНСИСТЕНТ СОФТВЕА ДИСТРИБУШН |
180 |
194,6 |
|
НИКЕЛЕВЫЙ ПОРОШОК ДЛЯ ПЕЧАТИ 3D-МОДЕЛЕЙ - PS4668-25, IN718 ALLOY ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ НА 3D ПРИНТЕРЕ PROX 300 (SLM метод) |
3D SYSTEMS |
НПО СИСТЕМ |
40 |
307,9 |
|
ПОРОШОК ИЗ НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА INCONEL 718, ТМ PHENIX,ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА 3D МОДЕЛЕЙ В 3D ПРИНТЕРАХ (SLM метод) |
SLM SOLUTIONS GMBH |
СЛМ СОЛЮШЕНС РУС |
20 |
114,8 |
|
ПОРОШОК ТИТАНОВЫЙ TIAL6V4, ТМ PHENIX, ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА 3D МОДЕЛЕЙ В 3D ПРИНТЕРАХ (SLM метод) |
3D SYSTEMS |
КОНСИСТЕНТ СОФТВЕА ДИСТРИБУШН |
40 |
646,3 |
|
ТИТАНОВЫЙ ПОРОШОК TI64-105/45 - ДЛЯ 3Д-ПЕЧАТИ НА 3D ПРИНТЕРЕ PROX 300 |
TEKNA PLASMA |
НПО СИСТЕМ |
10 |
75,1 |
|
АЛЮМИНИЕВЫЙ ПОРОШОК,ALSI10MG, 20-63 МКМ REV00 (LPW-ALSI10MG-AABJ), ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ, СОСТАВ: АЛЛЮМИНИЙ 60-100%, КРЕМНИЙ МЕНЕЕ 25% (SLS метод) |
LPW TECHNOLOGY |
НЕОВЕЙТУС |
40 |
104,6 |
|
ПОРОШОК МАРТЕНСИТНО-СТАРЕЮЩЕЙ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ MS1, ДЛЯ МАШИН M270. ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОТОТИПОВ ДЕТАЛЕЙ. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ: -ЖЕЛЕЗО FE (ОСНОВА) -НИКЕЛЬ NI (17,79 % МАСС.) -КОБАЛЬТ CO (8,84 % МАСС.) -МОЛИБДЕН MO (4,87 % МАСС.) -ТИТАН TI (0,73 % МАСС.) -АЛЛЮМИНИЙ AL (0,06 % МАСС.) -ХРОМ CR (0 ,11 % МАСС.) -МЕДЬ CU (0,04 % МАСС.) -УГЛЕРОД С (0.01 % МАСС.) -МАРГАНЕЦ MN (0,06 % МАСС.) -КРЕМНИЙ SI (0,03 % МАСС.) -ФОСФОР P (НЕ БОЛЕЕ 0.01 % МАСС.) -СЕРА S (НЕ БОЛЕЕ 0.01 % МАСС.) РАЗМЕР 63 МКМ (SLS метод) |
EOS GMBH |
НОВОМЕТ-ПЕРМЬ |
120 |
123,3 |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ МАРОК PH1 ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОТОТИПОВ (SLS метод) |
EOS GMBH |
ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВА-НИЕ |
200 |
1,9 |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ МАРОК LPW-155 ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРОТОТИПОВ (SLS метод) |
LPW TECHNOLOGY |
ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВА-НИЕ |
200 |
34,3 |
|
ПОРОШОК СТАЛЬНОГО СПЛАВА, АТОМИЗИРОВАННЫЙ ГАЗОМ, ALSI 4140, 15-45 МКМ, ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛЕЙ СОСТАВ: ЖЕЛЕЗО 60-100%, НИКЕЛЬ 3-20%, ХРОМ ДО 5-20%, КОБАЛЬТ ДО 10%. (SLS метод) |
LPW TECHNOLOGY |
НЕОВЕЙТУС |
30 |
99,8 |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ 15-5, 15-45 МКМ REV00 (LPW-155-AABT),СОСТАВ: ЖЕЛЕЗО 60-100%, НИКЕЛЬ 3-20%, ХРОМ 5-20%, КОБАЛЬТ МЕНЕЕ 10%, СТАЛЬНОЙ ПОРОШОК, AISI 316L, 15-45 МКМ, REV 00 (LPW-316-AAJM), СОСТАВ ЖЕЛЕЗО 60-100%, НИКЕЛЬ 3-20%, ХРОМ 5-20%, КОБАЛЬТ МЕНЕЕ 10%. (SLS метод) |
LPW TECHNOLOGY |
НЕОВЕЙТУС |
150 |
71,3 |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ 316L С ДИСПЕРСИЕЙ ЧАСТИЦ 15-45 МКМ, СОСТАВ: ЖЕЛЕЗО 60-100%, НИКЕЛЬ 3-20%, ХРОМ ДО 10%, КОБАЛЬТ 5-20%. (SLS метод) |
LPW TECHNOLOGY |
НЕОВЕЙТУС |
310 |
70,6 |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ 316L С ДИСПЕРСИЕЙ ЧАСТИЦ 45-106 МКМ, СОСТАВ: ЖЕЛЕЗО 60-100%, НИКЕЛЬ 3-20%, ХРОМ ДО 5-20%, КОБАЛЬТ ДО 10%. (SLS метод) |
LPW TECHNOLOGY |
НЕОВЕЙТУС |
10 |
82,0 |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ 316L-А ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ: ОСНОВА FE-66,34%, NI-12,73%, С-0,01%, CR-17,68%, MO-2,4%, ОСТАЛЬНОЕ-0,84% РАЗМЕР МЕНЕЕ 45МКМ, ДЛЯ 3-D ПЕЧАТИ НА ПРИНТЕРЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ КОМПОНЕНТОВ (SLS метод) |
OERLIKON METCO |
РИКО |
250 |
96,3 |
|
ПОРОШКИ ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ 316L (SLS метод) |
SLM SOLUTIONS GMBH |
КОНСИСТЕНТ СОФТВЕА ДИСТРИБУШН |
100 |
93,4 |
|
КОБАЛЬТХРОМОВЫЙ СПЛАВ МАРКИ MP1 В В ВИДЕ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО ПОРОШКА, ПЛОТНОСТЬ 8,3Г/СМ3. СОСТАВ: CO 60 - 65%; CR 26 - 30%; MO 5 - 7%; SI 1%; MN 1%; FE 0.75%; C 0.16%; NI 0.10% (SLS метод) |
EOS GMBH |
ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВА-НИЕ |
650 |
36,4 |
|
МОЛИБДЕНОВЫЙ ПОРОШОК МПЧ РАЗМЕР ГРАНУЛ <5МКМ, ИЗГОТОВЛЕН МЕТОДОМ ВОДОРОДНОГО ВОСТАНОВЛЕНИЯ ИЗ ТРИОКСИДА МОЛИБДЕНА, ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛЕЙ, ПРУТКОВ, ЛИСТОВ СОСТАВ %:MO<=99.77, FE<=0.005, AL<=0.001, SI<=0.003, MG<=0.001, C<=0.009, S<=0.004, P<=0.004, AS<=0.001, SN<=0.0001, PB<=0.0001, P<=0.0001, CA<=0.0001, VI<=0.0001, CU<=0.001, ZN<=0.001, W<=0.2, O<=0,25) (SLS метод) |
CHENGDU HONGBO |
СПЕЦМЕТАЛЛ-МАСТЕР |
350 |
26,4 |
|
МОЛИБДЕНОВЫЙ ПОРОШОК МПЧ РАЗМЕР ГРАНУЛ 20-63МКМ, ИЗГОТОВЛЕН МЕТОДОМ ВОДОРОДНОГО ВОСТАНОВЛЕНИЯ ИЗ ТРИОКСИДА МОЛИБДЕНА, ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛЕЙ СОСТАВ %:MO<=99.73, FE<=0.03, AL<=0.01, NI<=0.02, MG<=0.003, NA<=0.015, K<=0.04, CA<=0.07, W<=0.08) (SLS метод) |
CHENGDU HONGBO |
СПЕЦМЕТАЛЛ-МАСТЕР |
120 |
34,4 |
|
ПОРОШОК ТИТАНОВЫЙ ПТМ(А)-2 ИЗГОТОГОТОВЛЕН МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОКСИДА ТИТАНА, ПРЕДНАЗНАЧЕН ДЛЯ ПЛАЗМЕННОГО НАПЫЛЕНИЯ НА ИЗДЕЛИЯ (СОСТАВ:TI-99%MIN, AND ALL MAX, CL-0.04%MAX, N-0.08%, H-0.35%, FE+NI-0.4%, SI-0.1%, CA-0.1%), РАЗМЕР ЧАСТИЦ: 0-100 мкм (DMD метод) |
BAOJI UNIQUE TITANIUM |
СПЕЦМЕТАЛЛ-МАСТЕР |
500 |
24,9 |
Источник: данные ФТС РФ
Основным получателем аддитивных металлических порошков для машиностроения стала компания «Технологии и Оборудование» (г.Москва).
Авиапромышленность
Наиболее востребованным металлическим порошком для аддитивных технологий в авиапромышленности в натуральном выражении являются порошки на основе железа, доля которых составила 62,5%. На втором месте находятся никелевые порошки – 23,4%.
Структура импорта аддитивных металлических порошков для авиапромышленности по виду металла основы в 2016 г. , в натуральном выражении
Источник: данные ФТС РФ
В денежном выражении в данном сегменте наибольший объем импорта также составляют никелевые порошки – 59,7%. На второе месте здесь вышли кобальтовые порошки – 20,9%.
Структура импорта аддитивных металлических порошков для авиапромышленности по виду металла основы в 2016 г. , в денежном выражении
Источник: данные ФТС РФ
Подробная структура импорта аддитивных металлических порошков для авиапромышленности с описанием основных характеристик, которые указывают на требования для данной отрасли применения, указана в таблице ниже.
Структура импорта аддитивных металлических порошков для авиапромышленности в 2016 г.
|
Наименование и характеристики порошка |
Произво-дитель |
Получатель |
Вес, кг |
Цена, $ за 1 кг |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ МАРОК GP1, PH1 (SLS метод) |
EOS GMBH |
АЭРОПРОМ |
120 |
1,9 |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ МАРОК PH1 (SLS метод) |
EOS GMBH |
АЭРОПРОМ |
700 |
1,8 |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ МАРОК LPW-155-AABT И LPW-174-AAAF (SLS метод) |
LPW TECHNOLOGY |
АЭРОПРОМ |
410 |
34,1 |
|
ПОРОШОК ИЗ ЛЕГИРОВАННОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ МАРОК LPW-155 (SLS метод) |
LPW TECHNOLOGY |
АЭРОПРОМ |
106 |
34,5 |
|
КОБАЛЬТХРОМОВЫЙ СПЛАВ МАРКИ MP1 В В ВИДЕ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО ПОРОШКА, ПЛОТНОСТЬ 8.3Г/СМ3. СОСТАВ: CO 60 - 65%; CR 26 - 30%; MO 5 - 7%; SI 1%; MN 1%; FE 0.75%; C 0.16%; NI 0.10%. (SLS метод) |
EOS GMBH |
АЭРОПРОМ |
300 |
84,9 |
|
ПОРОШОК НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА, LPW-718-AACJ, РАЗМЕР ЧАСТИЦ ОТ 15 МКМ ДО 45 МКМ, СОСТАВ: НИКЕЛЬ 50-55%, ХРОМ 17-21% ТИТАН 0,75-1,15%, СЕЛЕН 0,005%, МАРГАНЕЦ 0,35%, ЖЕЛЕЗО 12-21%, НАТРИЙ+ТАНТАЛ 4,75-5,5%, КАЛЬЦИЙ 0,01%, АЛЮМИНИЙ 0,3-0,7% (SLS метод) |
LPW TECHNOLOGY |
АЭРОПРОМ |
100 |
136,1 |
|
ПОРОШОК НИКЕЛЕВОГО СПЛАВА, LPW-718-AACJ, РАЗМЕР ЧАСТИЦ ОТ 12 МКМ ДО 15 МКМ, СОСТАВ: НИКЕЛЬ 50-55%, ХРОМ 17-21% ТИТАН 0,75-1,15%, СЕЛЕН 0,005%, МАРГАНЕЦ 0,35%, ЖЕЛЕЗО 12-21%, НАТРИЙ+ТАНТАЛ 4,75-5,5%, КАЛЬЦИЙ 0,01%, АЛЮМИНИЙ 0,3-0,7% (SLS метод) |
LPW TECHNOLOGY |
АЭРОПРОМ |
400 |
131,2 |
Источник: данные ФТС РФ
Единственным получателем аддитивных металлических порошков для авиапромышленности стала компания «АЭРОПРОМ» (г.Москва).
Инструментальное производство
В 2016 году в РФ для инструментального производства были поставлены вольфрамовые порошки для аддитивных технологий SLS.
Структура импорта аддитивных металлических порошков для инструментального производства в 2016 г.
|
Наименование и характеристики порошка |
Произво-дитель |
Получа-тель |
Вес, кг |
Цена, $ за 1 кг |
|
ВОЛЬФРАМОВЫЙ ПОРОШОК MX0002 (63 МИКРОНА), ПРИМЕНЯЕТСЯ В СОБСТВЕННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТРИЦ ДОЛОТ, СОСТАВ: ВОЛЬФРАМ-БОЛЕЕ 90%, КИСЛОРОД-MAX 0,6%, АЛЮМИНИЙ-0,03%, КАЛЬЦИЙ-MAX 0,02%, ХЛОР- MAX 0,04%, ХРОМ-MAX 0,1%, МЕДЬ-MAX 0,01%,ЖЕЛЕЗО-MAX 0,2%, МОЛИБДЕН-MAX 0,1%, НАТРИЙ-MAX 0,04%,НИКЕЛЬ-MAX 1,15%,КРЕМНИЙ-0,05%, ВОЛЬФРАМОВЫЙ ПОРОШОК ИЗГОТОВЛЕН ПУТЕМ ВОДОРОДНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТРИОКСИДА ВОЛЬФРАМА (SLS метод) |
H.C. STARCK |
ВАРЕЛ НТС |
2500 |
44,0 |
Источник: данные ФТС РФ
Единственным получателем аддитивных металлических порошков для инструментального производства стала компания «ВАРЕЛ НТС» (г.Курган).
Автомобилестроение
В 2016 году в РФ для автомобилестроения были поставлены титановые порошки для аддитивных технологий SLM.
Структура импорта аддитивных металлических порошков для автомобилестроения в 2016 г.
|
Наименование и характеристики порошка |
Произво-дитель |
Получа-тель |
Вес, кг |
Цена, $ за 1 кг |
|
ТИТАНОВЫЙ ПОРОШОК PS7165-21 TITANIUM ALLOY TIAI6V4 ДЛЯ 3D-ПЕЧАТИ НА 3D ПРИНТЕРЕ PROX 300 ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ТИТАНА (SLM метод) |
3D SYSTEMS |
НПО СИСТЕМ |
20 |
670,7 |
Источник: данные ФТС РФ
Единственным получателем аддитивных металлических порошков для инструментального производства стала компания «НПО СИСТЕМ» (г.Москва).
По итогам анализа импорта можно сделать следующие выводы:
- основным поставщиком металлических порошков для аддитивных технологий в РФ является Германия (33,5% импорта);
- доминирующим производителями на рынке являются компании H.C. STARCK (31%), EOS GMBH (25,9%), LPW TECHNOLOGY (21,8%);
- наибольшие объемы рынка в стоимостном выражении характерны для порошков на основе железа (26,8%) и никеля (24,6%). При этом наибольшая массовая доля в импорте принадлежит также порошкам на основе сталей (34,7%);
- массовая доля порошков для селективного лазерного спекания составляет около 88% рынка по объему.
Данная информация является выдержкой из проведенного исследования. Для актуализации данных отправьте заявку.
