(2)清洁产品,国际浆价在欧美市场持续攀升

直接3D打印贵金属首饰虽然目前的市场采用度不高,加利福尼亚州有毒物质控制部门(DTSC)发布了《三年优先产品工作计划草案》,国际浆价在欧美市场持续攀升

行业分析公司SmarTech
Publishing发布了一份新报告,对当前贵金属增材制造市场进行了调查。
SmarTech预计,增材制造中贵金属合金的整体市场将成为金属3D打印不可忽略的部分,到2028年贵金属材料大约可达到2.5亿美元的全球销量,包括材料在内的产品收入可达到近20亿美金)。

作为绿色化学和安全消费品管理实施的部分,加利福尼亚州有毒物质控制部门(DTSC)发布了《三年优先产品工作计划草案》。其中指出,加州将首次对从消费品转移到食物中的有害化学物质进行处理。DTSC一共选取了7类产品,而其中的5类已在2015-2017计划中被执行,包括:

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增材制造在小批量、高端、高性能零件生产中的渗透是在全球制造中使用增材制造技术的自然演变。贵金属的一大特点是高附加值,而高附加值特别是在珠宝和航空航天领域的产品体现最为强烈,这也是贵金属与3D打印结合的一大契合点。

(1)美容,个人护理和卫生用品

2018年2月,国际浆价在欧美市场持续攀升,但是在亚洲市场总算呈暂歇状态。市场人士多数预期浆价后市下跌的压力加大,但变数仍多,需要进一步观察。

贵金属包括金、铂金、银、钯金、钛和其他稀有金属,SmarTech的分析主要集中在珠宝、牙科、航空航天和电子等主要工业领域,这些领域正在推动采用贵金属来实现高性能产品的应用。

(2)清洁产品

国际浆价自2016年第4季度起连续攀升,甚至在2017年第4季度还出现单月大幅飙升情形,并促使亚洲市场的浆价创下至少是近15年来的高峰。由表1和2可知,2017年12月国际商品浆需求明显增长,特别是短纤浆需求激增,主要是来自中国市场的需求量大增。

3D打印贵重金属主要用于完成非常复杂的几何形状,直接金属3D打印可以用来制作不能通过传统技术制作的首饰:例如,对于两个隔行环,必须提供两个独立的部件,然后组装。而通过3D打印技术,所有的环节和连接点都是一次性3D打印出来的。SmarTech的市场研究报告显示,直接3D打印贵金属首饰虽然目前的市场采用度不高,但具有很大的潜力前景。

(3)家庭,学校和办公家具及装饰品

在需求增长的推动下,2018年1月,亚洲商品浆价持续向上推升,欧美市场报价维持不变。但是到了2月份,亚洲浆市的报价与上月持平,欧美市场报价反而提高了30美元/t。不过,北美现货市场的价格仍低于亚洲市场的报价。

黄金

(4)建造和翻修用建筑产品及材料

发生这一变化的原因,一是因为2月正值中国春节假期,有不少纸厂借此停机维修,对纸浆需求减弱,因此亚洲商品浆价维持平稳。二是由于中国大陆环保政策趋严带动纸品售价上扬,而欧美市场的文化用纸售价也趁机攀升,对纸浆需求增强,因此可支撑浆价进一步提升。另外,2017年第3、4季度时欧美浆价没有出现以中国为主的亚洲市场飙升的情况,交易净价仍低于亚洲市场,自然借此时机抬价,希望能与亚洲浆价的实际净价拉近,或至少取得一致。

中国是世界上首饰生产第一大国,随着中国中产阶级和高收入阶层的崛起以及对美感的觉醒与追求,首饰在中国的销量呈逐年爆发趋势。达到年销量数千亿的规模。

(5)消耗类办公,学校和商务用品

至于后市走势,去年CMPC停工、加拿大森林大火、印尼OKI新浆厂投产延后等情况,目前已经都恢复正常,故目前来看浆厂供应量相对稳定。而从国际商品浆需求增加和库存下降的现象来看,各主要市场的新浆价或可取得支撑。但据观察,亚洲市场的现货价格其实呈现走跌趋势,浆价后势需视中国春节后市场复工情形而定,有业者预测3月浆价持平可能性较高。在欧美市场,则需要考虑到汇率因素与随后到来的停机维修,后市尚待进一步观察。

目前国际上不乏将3D打印贵金属首饰商业化的案例。其中,法国Comit
Francclat于2017年发布了直接3D打印的黄金首饰拉开了商业化的序幕。

此外,DTSC还额外增添两类产品食品包装和铅酸蓄电池。服装产品和钓鱼钓具这两类属于先前计划的茶农将不会在此次计划中进行评估。

关键词:浆价

Comit
Francclat打印的首饰由2000层逐层扫描完成的。黄金粉末的直径为15微米,经过了12小时的3D打印过程,并使用了3.5公斤的金粉。在这方面,Francclat强调,由于3D打印,材料的损失减少到最小。当然3D打印并不是一步到位的,后期还包括许多人工处理过程,包括抛光过程。

此次计划指出,将食品包装列入7类产品之一是因为人们担心其中的候选化学品对人体或环境有害。以下食品接触材料中的组分被认定为候选化学品,包括:

3D打印黄金方面,英国贵金属产品供应商Cooksongold公司已通过EOS的M80金属3D打印设备,在黄金和银3D打印材料和工艺方面取得了突破,并在此基础上推出了Precious
M080 3D打印设备,专用于贵金属首饰的直接3D打印领域。

(1)双酚A和双酚S是食物和饮料罐塑料树脂内壁的组分

EOS的Precious M
080的激光烧结设备来直接3D打印贵金属首饰,普通的激光烧结机往往会产生很多空隙,甚至有些地方粉末不被熔化而流失掉。对于金粉这样的昂贵材料来说,避免材料浪费相当重要,Precious
M
080的优势在于充分熔化金属粉。软件方面,通过跟软件公司Delcam合作,还开发了一款专门针对3D打印而对珠宝设计进行渲染的软件工具。

(2) 全氟烷基和聚氟烷基物质为食品包装创造防油及防水涂料

此外,德国贵金属和金属化学研究所也在贵金属的直接3D打印领域取得了进展。由于黄金和银合金具有高反射率和高导热性,这些特点增加了SLM
3D打印工艺的挑战。为了改善黄金的3D打印质量,研究人员在黄金材料中添加了其他金属材料,如:铁和锗,添加的金属合金需具备合适的硬度,同时在混合后不会明显改变黄金的颜色。通过多次尝试,研究人员发现Ge001和Fe003最适合用于SLM
3D打印工艺,当Fe和Ge粉末被氧化时,这些组合能让黄金合金反射更少的光。

(3)邻苯二甲酸盐作为增塑剂使用

德国贵金属和金属化学研究所研发贵金属3D打印材料和工艺时使用的设备是Concept
Laser公司的MLab R Laser CUSING
3D打印机。在研究过程中,研究人员针对每种不同的材料配方,测试调整出不同的打印参数,并最终总结了黄金合金的最佳打印参数,如最佳粉末尺寸为5-30m,理想的激光速度为200-450
mm / s,通过热处理使孔隙率由3-4%下降到0.7%等。

(4)苯乙烯是聚苯乙烯和橡胶制品的组分。

已有5个非政府组织提交了支持此次计划将食品接触材料包括在内的评论,它们是:环境健康中心、环境工作组、净水行动、乳腺癌预防合作伙伴和UpStream。

银固有的高反射率使得它不适合用于SLS打印。这样会使得在熔融的时候只有很少的光被吸收,不过这一点,可以通过重制以削弱其反射特性。
这个问题目前已经被Cookson贵金属公司解决,他们的工匠把银与一种粘合剂混合在一起,从而有效地降低了其反射率。

由于州长Brown和加州立法机构于2016年通过了一项法律,所以铅酸电池也在计划之列。一类产品被列入此次计划并不意味其会受到管理,或产生任何新法律义务,它仅代表DTSC打算将该类别下的产品作为潜在优先产品进行评估。

铂金

到目前为止,只有含三磷酸酯或三磷酸酯的儿童泡沫垫睡眠产品已被正式规定为优先产品,并自2017年7月1日起生效。还有其它两种产品正在考虑中,它们是未反应MDI喷涂聚氨酯泡沫和二氯甲烷脱漆剂。

其他贵金属方面,在不少人看来,铂金的应用范围似乎仅限于装饰品,并且只添加在极端稀有和珍贵的珠宝中。但实际上,铂金的应用范围远不止珠宝饰品行业,在石油天然气、电子、医药、航空航天等领域,铂金都占有一席之地。

优先产品是由DTSC认定且含有一种或多种候选化学品的消费品,它要求制造商进行一次替代品分析,他们在此过程中必须考虑潜在的替代化学品。

早在2016年末,南非的一些科研单位首度使用3D打印机制作出了铂环,但铸模效果并不理想。他们通过此后的反复研究,调整到打印机的参数设置,并且变更了铂粉添加频率。铂金是目前已致密度最高的金属之一,具有极端耐腐蚀性能,同时兼具高度柔韧性。这些开发人员敏锐地意识到,倘若能够在制造业中高效添加铂金,它的效能有望发挥到极致。

关键词:包装

随着铂金在3D打印领域的成功应用,未来包括医用植入材料和高性能电路板生产在内的众多行业将纷纷使用这一技术。

钛合金

而在面向中端消费者的市场,不仅仅是像黄金、银、铂金这些贵金属,根据3D科学谷的观察,包括钛合金的3D打印也逐渐引起了设计师与制造商的兴趣。在国内,像极致盛放与铂力特合作的钛合金3D打印系列作品。借助金属3D打印技术和三维设计,设计师将优雅纤细的结构与现代设计的外形巧妙融合,突破了很多传统工艺完全无法展现的美感。

关键词:3D打印