Κατά το περασμένο τρίμηνο, η SmarTech κυκλοφόρησε μια σειρά από διορατικές ενημερωτικές πληροφορίες αγοράς με βάση δεδομένα για διάφορους τομείς της αγοράς κατασκευής πρόσθετων μετάλλων, εστιάζοντας σε συγκεκριμένους τύπους μετάλλων που οδηγούν (ή αναμένεται να οδηγήσουν) το μεταλλικό AM κατά την επόμενη δεκαετία . Η κυκλοφορία αυτών των συντομότερων, ειδικών για το υλικό σλιπ θα κορυφωθεί με την κυκλοφορία της ολοκληρωμένης ερευνητικής μας μελέτης για την κατασκευή πρόσθετων μετάλλων, η οποία βοήθησε στην καθοδήγηση της βιομηχανίας μεταλλικών AM τα τελευταία πέντε χρόνια.
Ιδιαίτερα ενδιαφέροντα σημεία μπορούν να παρατηρηθούν σε καθένα από τα κύρια τμήματα μετάλλων σήμερα, τα οποία είναι μοναδικά για κάθε τμήμα. Σε προηγούμενα ιστολόγια, έχω σημειώσει πώς οι χάλυβες έχουν γίνει το ταχύτερα αναπτυσσόμενο μέταλλο για τρισδιάστατη εκτύπωση και αποτελούν το «άλογο» της βιομηχανίας σήμερα.
Τα κράματα νικελίου, ωστόσο, καταδεικνύουν την επέκταση μιας τάσης που είναι κοινή σε όλα τα μεταλλικά τμήματα σήμερα, και για αυτόν τον λόγο, ξεχωρίζουν ίσως ως το πιο ώριμο σύνολο μετάλλων που μπορεί να εκτυπωθεί σήμερα. Στα κράματα νικελίου, περίπου το 90 τοις εκατό αυτού που τυπώνεται σήμερα θα κατηγοριοποιηθεί ως υπερκράμα νικελίου – γενικά ένα βασικό μέταλλο νικελίου με υψηλές ποσότητες χρωμίου, αλλά και αυξημένα επίπεδα μολυβδαινίου, βολφραμίου, κοβαλτίου και ορισμένων άλλων ιχνοστοιχείων. Αν και υπάρχει ένα ευρύ δείγμα από άλλα κράματα με βάση το νικέλιο που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία σήμερα με τη χρήση χύτευσης και άλλων διεργασιών σχηματισμού μετάλλων, η σημερινή αγορά μεταλλικών AM είναι για το τμήμα που περιέχεται σε υπερκράματα χρωμίου. Με αυτόν τον τρόπο, τα μέταλλα νικελίου είναι παρόμοια με άλλα εκτυπώσιμα μέταλλα – παρόμοιο με το τιτάνιο που κυριαρχείται από ποιότητες κράματος «6-4», το αλουμίνιο που κυριαρχείται από τα κράματα χύτευσης AlSi και το κοβάλτιο που κυριαρχείται από το κοβάλτιο χρώμιο F75.
Με αυτόν τον τρόπο, όλα τα μεταλλικά τμήματα προσπαθούν να επεκτείνουν τους ορίζοντές τους σε άλλα κοινά επεξεργασμένα και εφαρμοζόμενα κράματα διαφορετικών υλικών πέρα από τα λίγα βασικά μέταλλα που έχουν καθιερωθεί στον πυρήνα κάθε τμήματος. Τα κράματα νικελίου δεν διαφέρουν. Ωστόσο, αυτό που ξεχωρίζει το τμήμα του νικελίου είναι η ποικιλομορφία που έχει επιτευχθεί στο τμήμα υπερκράματος, όπου σχεδόν δώδεκα υλικά υπερκράματος νικελίου υποστηρίζονται πλέον ευρέως στο εμπόριο, ειδικά στην τεχνολογία σύντηξης κλίνης σκόνης λέιζερ. Για χρόνια, δύο παραλλαγές του υπερκράματος νικελίου κοινώς γνωστού ως Inconel (εμπορική ονομασία) ήταν τα μόνα τυπωμένα υλικά νικελίου -IN625 και IN718.
Σήμερα, ωστόσο, υπάρχουν πολλά περισσότερα υπερκράματα νικελίου-χρωμίου που προσφέρονται από κορυφαίες εταιρείες μετάλλων και υποστηρίζονται από σετ παραμέτρων που έχουν αναπτυχθεί σε συνεργασία με τους κατασκευαστές μηχανών. Ορισμένα υπερκράματα Haynes, υπερκράματα Hastelloy, διάφορες μορφές Inconel και άλλα υλικά έχουν πλέον καθιερωθεί όλο και περισσότερο. Αυτό βοηθά στην εξοικείωση της βασικής τεχνογνωσίας στην εκτύπωση νικελίου για εφαρμογές στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και στροβιλομηχανές τόσο βαθύτερα σε συστήματα που βασίζονται σε στροβίλους όσο και ευρύτερα σε νέες βιομηχανίες που είναι επίσης εξοικειωμένες και άνετες στην εργασία με υπερκράματα νικελίου για άλλες εφαρμογές.
Για το λόγο αυτό, η SmarTech θεωρεί σήμερα το τμήμα νικελίου της βιομηχανίας μεταλλικών AM το πιο ώριμο όσον αφορά την ανάπτυξη υλικών, παρέχοντας έναν καλό οδικό χάρτη για τους ενδιαφερόμενους σε άλλα μέταλλα που πρέπει να ακολουθήσουν για να ενισχύσουν την υιοθέτηση της μεταλλικής AM. Η συνεχής αφοσίωση στην έρευνα και την ανάπτυξη για να ξεπεραστούν οι προκλήσεις επεξεργασίας για την εκτύπωση παραδοσιακών κραμάτων χύτευσης δημοφιλών στην κατασκευή για καλύτερη σταθερότητα και αποτελέσματα βοήθησε να γίνει το τμήμα νικελίου πολύ προηγμένο, ακόμη κι αν εξακολουθεί να περιορίζεται κυρίως σε κινητήρες αεροσκαφών και εφαρμογές στροβιλομηχανών σήμερα. Χάρη σε αυτό το έργο, σύντομα τα υπερκράματα νικελίου θα εκτυπωθούν ευρέως σε τομείς πετρελαίου και φυσικού αερίου, ενέργειας και γενικά της βιομηχανίας, όπως η χημική επεξεργασία. Αυτή η επέκταση συνέβαλε επίσης στη διατήρηση της αξίας των σκονών νικελίου στην αγορά AM σε υψηλά επίπεδα κατά τη διάρκεια μιας περιόδου έντονου ανταγωνισμού που μειώνει τις τιμές, καθιστώντας το τμήμα νικελίου ακόμη πιο ελκυστικό για προμηθευτές πούδρας με επάρκεια σε υλικά νικελίου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα δεδομένα της αγοράς SmarTech δείχνουν ότι τα έσοδα από κράματα νικελίου αυξήθηκαν ταχύτερα από ό,τι οι χάλυβες, το τιτάνιο και τα υλικά κοβαλτίου το 2018 και ξεπέρασαν τη μέση ανάπτυξη της αγοράς με ένα υγιές περιθώριο.
Πηγή: SmarTech Analysis
Συνοπτικά, τα κράματα νικελίου είναι ένα από τα πιο ενδιαφέροντα τμήματα της μεταλλικής AM σήμερα λόγω της σχετικής ωριμότητάς τους στην καθιερωμένη βάση τους σε συνδυασμό με μεγάλες ευκαιρίες ανάπτυξης σε άλλους τομείς υλικών νικελίου.
Ιστολόγιο από τον Scott Dunham,
Αντιπρόεδρος Έρευνας – SmarTech Analysis
