جهاز رش الماء بمسحوق معدني بفتحات تتراوح من 100 إلى 400 شبكة

وصف مختصر:

يُعدّ هذا الجهاز مناسبًا بشكل أساسي لإنتاج المواد المسحوقة (أو الحبيبية) في خزان التذرية بعد صهر المعادن أو سبائكها (يمكن استخدام الصهر العادي أو الصهر الفراغي). ويُستخدم بشكل رئيسي في الجامعات ومعاهد البحوث العلمية، وغيرها. ويمكن إنتاج مسحوق تذرية المعادن عن طريق التذرية المائية عالية الضغط، وذلك حسب استخدام المسحوق.

هذا الجهاز مناسب أيضًا لإنتاج وبحث تحضير مسحوق المعادن في التصنيع الإضافي (تكرير الذهب) في الجامعات ومعاهد البحث العلمي.

كما أن المعدات مناسبة للبحث وإنتاج أنواع مختلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ السبائكي، ومسحوق النحاس، ومسحوق الألومنيوم، ومسحوق الفضة، ومسحوق السيراميك، ومسحوق اللحام.


تفاصيل المنتج

فيديو الآلة

علامات المنتج

المعايير الفنية

رقم الموديل HS-MGA5 HS-MGA10 HS-MGA30 HS-MGA50 HS-MGA100
الجهد االكهربى 380 فولت، 3 مراحل، 50/60 هرتز
مزود الطاقة 15 كيلو واط 30 كيلوواط 30 كيلوواط / 50 كيلوواط 60 كيلوواط
السعة (أستراليا) 5 كجم 10 كجم 30 كجم 50 كجم 100 كجم
أقصى درجة حرارة 1600 درجة مئوية / 2200 درجة مئوية
وقت الذوبان 3-5 دقائق. 5-8 دقائق. 5-8 دقائق. 6-10 دقائق. 15-20 دقيقة.
حبيبات الجسيمات (الشبكة) 200#-300#-400#
دقة درجة الحرارة ±1 درجة مئوية
مضخة تفريغ مضخة تفريغ عالية الجودة وعالية المستوى
نظام الموجات فوق الصوتية نظام تحكم عالي الجودة بتقنية الموجات فوق الصوتية
طريقة التشغيل عملية بضغطة زر واحدة لإتمام العملية بأكملها، نظام بوكا يوك المقاوم للخطأ
نظام التحكم نظام تحكم ذكي من ميتسوبيشي مزود بوحدة تحكم منطقية قابلة للبرمجة (PLC) وواجهة بين الإنسان والآلة
غاز خامل النيتروجين/الأرجون
نوع التبريد مبرد مياه (يباع بشكل منفصل)
أبعاد الأبعاد التقريبية: 3575 × 3500 × 4160 مم
وزن حوالي 2150 كجم حوالي 3000 كجم

تُعدّ طريقة التفتيت بالذرات عملية جديدة طُوّرت في صناعة تعدين المساحيق في السنوات الأخيرة. وتتميز هذه الطريقة ببساطة العملية، وسهولة إتقان التقنية، ومقاومة المواد للأكسدة، ودرجة عالية من الأتمتة.

١. تتلخص العملية في أنه بعد صهر السبيكة (المعدن) وتكريره في فرن الحث، يُسكب المعدن المنصهر في بوتقة حفظ الحرارة، ثم يدخل إلى أنبوب التوجيه والفوهة. عندئذٍ، يُحجب تدفق المعدن المنصهر بتدفق سائل عالي الضغط (أو تدفق غاز). يتصلب مسحوق المعدن المُذرّر ويترسب في برج التذرية، ثم يسقط في خزان تجميع المسحوق لجمعه وفصله. تُستخدم هذه العملية على نطاق واسع في مجال إنتاج مساحيق المعادن غير الحديدية، مثل مسحوق الحديد المُذرّر، ومسحوق النحاس، ومسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ، ومساحيق السبائك. وتتطور تقنية تصنيع مجموعات كاملة من معدات إنتاج مساحيق الحديد، ومساحيق النحاس، ومساحيق الفضة، ومساحيق السبائك باستمرار.

٢. استخدام ومبدأ عمل معدات الطحن بالرذاذ المائي: تُعدّ معدات الطحن بالرذاذ المائي جهازًا مصممًا لتلبية متطلبات عملية الطحن بالرذاذ المائي في الظروف الجوية العادية، وهي معدات إنتاج صناعي واسع النطاق. يعتمد مبدأ عمل هذه المعدات على صهر المعادن أو سبائكها في الظروف الجوية العادية. في ظل وجود غاز واقٍ، يتدفق المعدن السائل عبر وعاء الصب المعزول حراريًا وأنبوب التحويل، بينما يتدفق الماء ذو ​​الضغط العالي جدًا عبر الفوهة. يُرَذَّذ المعدن السائل ويُفتَّت إلى عدد كبير من قطرات المعدن الدقيقة، التي تُشكِّل بدورها جزيئات شبه كروية أو غير منتظمة الشكل بفعل التوتر السطحي والتبريد السريع للماء أثناء مرورها، وذلك لتحقيق هدف الطحن.

3. يتميز جهاز الطحن بالرذاذ المائي بالخصائص التالية: 1. يُمكنه تحضير معظم مساحيق المعادن وسبائكها بتكلفة إنتاج منخفضة. 2. يُمكنه تحضير مساحيق شبه كروية أو غير منتظمة الشكل. 3. بفضل التصلب السريع وعدم حدوث انفصال، يُمكن تحضير العديد من مساحيق السبائك الخاصة. 4. من خلال ضبط العملية المناسبة، يُمكن الوصول إلى حجم جزيئات المسحوق ضمن النطاق المطلوب.

٤. بنية معدات الطحن بالرذاذ المائي: تتكون بنية معدات الطحن بالرذاذ المائي من الأجزاء التالية: نظام الصهر، ونظام التوزيع، ونظام التذرية، ونظام الحماية بالغاز الخامل، ونظام الماء فائق الضغط، ونظام تجميع المسحوق، ونظام التجفيف، ونظام الفرز، ونظام مياه التبريد، ونظام التحكم PLC، ونظام المنصة، إلخ. ١. نظام الصهر والتوزيع: هو في الواقع فرن صهر بالحث متوسط ​​التردد، ويتكون من: الغلاف، وملف الحث، وجهاز قياس درجة الحرارة، وجهاز إمالة الفرن، والتوزيع، وأجزاء أخرى. الغلاف عبارة عن هيكل إطاري مصنوع من الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ، ويوجد في وسطه ملف حث، وبوتقة داخله، حيث يتم الصهر والصب. أما التوزيع، فهو مثبت على نظام الفوهات، ويُستخدم لتخزين المعدن المنصهر، وله وظيفة الحفاظ على الحرارة. وهو أصغر من بوتقة نظام الصهر. يحتوي فرن الصب على نظام تسخين ونظام قياس درجة حرارة خاصين به. ويعتمد نظام التسخين في هذا الفرن على طريقتين: التسخين المقاوم والتسخين الحثي. تصل درجة حرارة التسخين المقاوم عادةً إلى 1000 درجة مئوية، بينما تصل درجة حرارة التسخين الحثي إلى 1200 درجة مئوية أو أعلى، ولكن يجب اختيار مادة البوتقة بعناية. 2. نظام التذرية: يتكون هذا النظام من فوهات، وأنابيب مياه عالية الضغط، وصمامات، وغيرها. 3. نظام الحماية بالغاز الخامل: في عملية الطحن، وللحد من أكسدة المعادن والسبائك وتقليل محتوى الأكسجين في المسحوق، يُضخ عادةً كمية معينة من الغاز الخامل إلى برج التذرية لحماية الغلاف الجوي. 4. نظام المياه فائق الضغط: هذا النظام عبارة عن جهاز يوفر مياهًا عالية الضغط لفوهات التذرية. ويتكون من مضخات مياه عالية الضغط، وخزانات مياه، وصمامات، وخراطيم عالية الضغط، وقضبان توصيل. ٥. نظام التبريد: الجهاز بأكمله مزود بنظام تبريد مائي، وهو نظام أساسي. تُعرض درجة حرارة ماء التبريد على جهاز ثانوي لضمان التشغيل الآمن للجهاز. ٦. نظام التحكم: نظام التحكم هو مركز التحكم في تشغيل الجهاز. تُرسل جميع العمليات والبيانات ذات الصلة إلى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC) الخاصة بالنظام، وتُعالج النتائج وتُحفظ وتُعرض من خلال العمليات.

البحث والتطوير وإنتاج المعدات الاحترافية لإعداد مواد المساحيق الجديدة، وتوفير حلول سلسلة احترافية لإنتاج مواد المساحيق الجديدة المتقدمة، وتقنية إعداد المساحيق الكروية ذات حقوق الملكية الفكرية المستقلة / تقنية إعداد المساحيق المستديرة والمسطحة / تقنية إعداد المساحيق الشريطية / تقنية إعداد المساحيق الرقائقية، بالإضافة إلى تقنية إعداد المساحيق فائقة النعومة / النانوية، وتقنية إعداد المساحيق عالية النقاء الكيميائي.

عملية تصنيع مسحوق المعادن باستخدام معدات الطحن بالرذاذ المائي

تتمتع عملية إنتاج مسحوق المعادن باستخدام معدات التفتيت بالرذاذ المائي بتاريخ عريق. ففي العصور القديمة، كان الناس يصبون الحديد المنصهر في الماء لتحويله إلى جزيئات معدنية دقيقة، والتي كانت تُستخدم كمواد خام لصناعة الصلب. وحتى يومنا هذا، لا يزال البعض يصب الرصاص المنصهر مباشرة في الماء لصنع كريات الرصاص. أما استخدام طريقة التفتيت بالرذاذ المائي لإنتاج مسحوق سبائك خشن، فيعتمد على مبدأ مماثل لعملية تفتيت المعدن السائل بالماء المذكورة آنفًا، ولكن مع تحسين كبير في كفاءة التفتيت.

تُنتج معدات التفتيت بالرذاذ المائي مسحوقًا خشنًا من السبائك. في البداية، يُصهر الذهب الخام في الفرن. يجب تسخين الذهب المنصهر إلى حوالي 50 درجة مئوية، ثم يُسكب في وعاء الصب. يُشغل مضخة الماء عالية الضغط قبل حقن الذهب، ويُترك جهاز التفتيت بالماء عالي الضغط ليبدأ بمعالجة قطعة العمل. يمر الذهب المنصهر في وعاء الصب عبر العارضة ويدخل إلى المرذاذ عبر الفوهة الموجودة في أسفل الوعاء. يُعد المرذاذ الجهاز الرئيسي لإنتاج مسحوق سبائك الذهب الخشن باستخدام رذاذ الماء عالي الضغط. ترتبط جودة المرذاذ بكفاءة سحق مسحوق المعدن. تحت تأثير الماء عالي الضغط من المرذاذ، يتفتت الذهب المنصهر باستمرار إلى قطرات دقيقة، تسقط في سائل التبريد داخل الجهاز، ويتصلب السائل بسرعة ليتحول إلى مسحوق سبيكة. في عملية إنتاج مسحوق المعادن التقليدية باستخدام التذرية المائية عالية الضغط، يُجمع المسحوق باستمرار، ولكن قد يُفقد جزء صغير منه مع ماء التذرية. أما في عملية إنتاج مسحوق السبائك باستخدام التذرية المائية عالية الضغط، فيُركز المنتج المُذرى في جهاز التذرية، وبعد الترسيب والترشيح (ويمكن تجفيفه عند الضرورة، ثم يُرسل مباشرةً إلى المرحلة التالية)، للحصول على مسحوق سبيكة ناعم، دون أي فقدان للمسحوق خلال العملية برمتها.

مجموعة كاملة من معدات الطحن بالرذاذ المائي. تتكون معدات صنع مسحوق السبائك من الأجزاء التالية:

جزء الصهر:يمكن اختيار فرن صهر معادن بتردد متوسط ​​أو فرن صهر معادن بتردد عالٍ. وتُحدد سعة الفرن بناءً على حجم مسحوق المعدن المراد معالجته، ويمكن اختيار فرن بسعة 50 كجم أو فرن بسعة 20 كجم.

جزء التذرية:المعدات في هذا الجزء غير قياسية، ويجب تصميمها وترتيبها وفقًا لظروف موقع المُصنِّع. تتكون هذه المعدات بشكل أساسي من: أحواض التوزيع: عند إنتاج حوض التوزيع في فصل الشتاء، يجب تسخينه مسبقًا؛ المرذاذ: يعمل المرذاذ بضغط عالٍ. يصطدم الماء عالي الضغط من المضخة بسائل الذهب من حوض التوزيع بسرعة وزاوية محددتين مسبقًا، مما يؤدي إلى تفتيته إلى قطرات معدنية. تحت نفس ضغط مضخة الماء، ترتبط كمية مسحوق المعدن الناعم بعد التذرية بكفاءة تذرية المرذاذ؛ أسطوانة التذرية: هي المكان الذي يتم فيه تذرية مسحوق السبيكة وسحقه وتبريده وجمعه. ولمنع فقدان مسحوق السبيكة فائق النعومة في الماء، يجب تركه لفترة من الوقت بعد التذرية، ثم وضعه في صندوق تجميع المسحوق.

مرحلة ما بعد المعالجة:صندوق تجميع المسحوق: يستخدم لتجميع مسحوق السبيكة المذرر وفصل وإزالة الماء الزائد؛ فرن التجفيف: تجفيف مسحوق السبيكة الرطب بالماء؛ آلة الغربلة: غربلة مسحوق السبيكة، ويمكن إعادة صهر مساحيق السبيكة الخشنة غير المطابقة للمواصفات وترذيذها كمادة مرتجعة.

تقنية التفتيت بالهواء المضغوط وتطبيقاتها

يتميز المسحوق المُحضّر بتقنية التذرية الهوائية الفراغية بنقائه العالي، وانخفاض محتواه من الأكسجين، وصغر حجم جزيئاته. بعد سنوات من الابتكار والتطوير المستمر، تطورت تقنية التذرية الهوائية الفراغية لتصبح الطريقة الرئيسية لإنتاج مساحيق المعادن والسبائك عالية الأداء، وعاملاً أساسياً في دعم وتعزيز البحث عن مواد جديدة وتطوير تقنيات حديثة. وقد استعرض المحرر مبدأ عملية التذرية الهوائية الفراغية، وآليتها، ومعدات طحن المساحيق المستخدمة فيها، كما حلل أنواع المساحيق المُحضّرة بهذه التقنية واستخداماتها.

طريقة التذرية هي إحدى طرق تحضير المساحيق، حيث يقوم سائل سريع الحركة (وسط التذرية) بتفتيت المعدن أو السبيكة السائلة إلى قطرات دقيقة، ثم يتم تكثيفها لتكوين مسحوق صلب. تتميز جزيئات المسحوق المُذرى بنفس التركيب الكيميائي المتجانس للسبيكة المنصهرة، كما أن التصلب السريع يُحسّن البنية البلورية ويزيل الانفصال الكبير للطور الثانوي. يُستخدم الماء أو الموجات فوق الصوتية عادةً كوسط للتذرية، ولذلك تُسمى هذه الطريقة بالتذرية المائية والتذرية الغازية على التوالي. تتميز مساحيق المعادن المُحضّرة بالتذرية المائية بإنتاجية عالية واقتصادية، وسرعة تبريد عالية، إلا أنها تحتوي على نسبة عالية من الأكسجين وشكل غير منتظم، وغالبًا ما تكون على هيئة رقائق. أما المسحوق المُحضّر بتقنية التذرية بالموجات فوق الصوتية، فيتميز بصغر حجم جزيئاته، وكرويتها العالية، وانخفاض نسبة الأكسجين فيه، وقد أصبح الطريقة الرئيسية لإنتاج مساحيق المعادن والسبائك الكروية عالية الأداء.

تجمع تقنية الصهر الفراغي بالرش الغازي عالي الضغط بين تقنيات الفراغ العالي، والصهر بدرجة حرارة عالية، والغاز عالي الضغط والسرعة، وهي مصممة لتلبية احتياجات تطوير تعدين المساحيق، وخاصةً لإنتاج سبائك عالية الجودة تحتوي على مساحيق العناصر النشطة. تُعد تقنية الرش بالموجات فوق الصوتية/الغازية تقنيةً جديدةً للتصلب السريع. وبفضل معدل التبريد العالي، يتميز المسحوق الناتج بخصائص تكرير الحبيبات، وتجانس التركيب، وذوبانية عالية في الحالة الصلبة.

إضافةً إلى المزايا المذكورة أعلاه، يتميز مسحوق المعدن المُنتَج بتقنية الصهر الفراغي بالرش الغازي عالي الضغط بثلاث خصائص رئيسية: نقاء المسحوق، وانخفاض نسبة الأكسجين فيه، وارتفاع إنتاجية المسحوق الناعم، وكروية عالية. تتمتع المواد الهيكلية أو الوظيفية المصنوعة من هذا المسحوق بمزايا عديدة مقارنةً بالمواد التقليدية من حيث الخصائص الفيزيائية والكيميائية. تشمل المساحيق المُطوَّرة مسحوق السبائك الفائقة، ومسحوق سبائك الرش الحراري، ومسحوق سبائك النحاس، ومسحوق الفولاذ المقاوم للصدأ.

1. عملية ومعدات طحن المساحيق بالهواء المضغوط المفرغ

1.1 عملية طحن المسحوق بالرش الهوائي الفراغي

تُعدّ طريقة التفتيت بالهواء المضغوط في الفراغ نوعًا جديدًا من العمليات التي طُوّرت في صناعة مساحيق المعادن خلال السنوات الأخيرة. وتتميز هذه الطريقة بمقاومة عالية لأكسدة المواد، وسرعة تبريد مسحوق المعدن، ومستوى عالٍ من الأتمتة. وتتلخص العملية في صهر السبيكة (المعدن) وتكريرها في فرن حثي، ثم يُسكب المعدن المنصهر في وعاء عازل حراري، ليدخل أنبوب التوجيه والفوهة، حيث يُفتت بواسطة تيار غاز عالي الضغط. يتصلب مسحوق المعدن المُفتت ويترسب في برج التفتيت، ثم يسقط في خزان تجميع المسحوق.

تُعدّ معدات التذرية، والتذرية بالموجات فوق الصوتية، وتدفق المعدن السائل، الجوانب الأساسية الثلاثة لعملية التذرية الغازية. في معدات التذرية، تعمل الموجات فوق الصوتية المُحقونة على تسريع تدفق المعدن السائل المُحقون والتفاعل معه لتشكيل مجال تدفق. في هذا المجال، يتكسر تدفق المعدن المنصهر، ويبرد، ويتصلب، مما ينتج عنه مسحوق ذو خصائص محددة. تشمل معايير معدات التذرية بنية الفوهة، وبنية القسطرة، وموضعها، بينما تشمل معايير غاز التذرية خصائص الموجات فوق الصوتية، وضغط مدخل الهواء، وسرعة الهواء، وغيرها. أما معايير تدفق المعدن السائل فتشمل خصائص تدفق المعدن السائل، ودرجة التسخين الفائق، وقطر التدفق، وغيرها. تُحقق التذرية بالموجات فوق الصوتية هدف ضبط حجم جزيئات المسحوق، وتوزيع حجم الجزيئات، والبنية المجهرية من خلال ضبط مختلف المعايير وتنسيقها.

1.2 معدات التفتيت بالهواء المفرغ

تتألف معدات الطحن بالرش الفراغي الحالية بشكل رئيسي من معدات أجنبية ومحلية. تتميز المعدات المستوردة بثباتها العالي ودقة تحكمها الفائقة، إلا أن تكلفتها مرتفعة، وكذلك تكلفة صيانتها وإصلاحها. أما المعدات المحلية، فتتميز بانخفاض تكلفتها وتكلفة صيانتها وسهولة صيانتها. مع ذلك، لا يمتلك مصنّعو المعدات المحليون عادةً الخبرة الكافية في التقنيات الأساسية للمعدات، مثل فوهات الرش وعمليات الرش. في الوقت الراهن، تحافظ معاهد البحث والشركات الإنتاجية الأجنبية المعنية على سرية هذه التقنيات بشكل صارم، ولا يمكن الحصول على معايير العمليات الصناعية المحددة من المراجع وبراءات الاختراع ذات الصلة. هذا الأمر يجعل إنتاجية المسحوق عالي الجودة منخفضة للغاية وغير مجدية اقتصاديًا، وهو السبب الرئيسي وراء عدم قدرة بلادنا على إنتاج مسحوق عالي الجودة صناعيًا، على الرغم من وجود العديد من وحدات إنتاج مساحيق الهباء الجوي ووحدات البحث العلمي.

يتكون هيكل جهاز التفتيت بالذرات فوق الصوتية من الأجزاء التالية: فرن صهر بالحث بتردد متوسط، فرن الاحتفاظ، نظام التذرية، خزان التذرية، نظام تجميع الغبار، نظام الإمداد بالموجات فوق الصوتية، نظام التبريد بالماء، نظام التحكم، إلخ.

تركز الأبحاث الحالية في مجال التذرية بشكل أساسي على جانبين رئيسيين. أولهما، دراسة خصائص تدفق الهواء وبنية الفوهة، بهدف إيجاد العلاقة بين مجال تدفق الهواء وبنية الفوهة، بحيث تصل الموجات فوق الصوتية إلى السرعة المطلوبة عند مخرج الفوهة مع انخفاض معدل تدفقها، مما يوفر أساسًا نظريًا لتصميم الفوهة ومعالجتها. أما الجانب الثاني، فيركز على دراسة العلاقة بين معايير عملية التذرية وخصائص المسحوق، بهدف دراسة تأثير هذه المعايير على خصائص المسحوق وكفاءة التذرية لكل فوهة على حدة، وذلك لتحسين إنتاج المسحوق وتوجيهه. باختصار، يُعد تحسين إنتاجية المسحوق الناعم وتقليل استهلاك الغاز من أهم اتجاهات تطوير تقنية التذرية بالموجات فوق الصوتية.

1.2.1 أنواع مختلفة من الفوهات المستخدمة في التذرية بالموجات فوق الصوتية

يزيد غاز التذرية من سرعة وطاقة الغاز المار عبر الفوهة، مما يؤدي إلى تفتيت المعدن السائل بكفاءة عالية وإنتاج مسحوق يلبي المتطلبات. تتحكم الفوهة في تدفق ونمط تدفق الوسط المُذرى، وتلعب دورًا حاسمًا في كفاءة التذرية واستقرار عملية التذرية، وهي التقنية الأساسية في التذرية بالموجات فوق الصوتية. في المراحل الأولى من عملية التذرية الغازية، كان يُستخدم عادةً هيكل الفوهة ذات السقوط الحر. تتميز هذه الفوهة ببساطة تصميمها، ومقاومتها للانسداد، وسهولة التحكم بها نسبيًا، إلا أن كفاءة التذرية فيها منخفضة، وهي مناسبة فقط لإنتاج مسحوق بحجم جسيمات يتراوح بين 50 و300 ميكرومتر. ولتحسين كفاءة التذرية، طُوّرت لاحقًا فوهات مُقيّدة أو فوهات تذرية مُحكمة الربط. تعمل الفوهة المُحكمة أو المُقيّدة على تقصير مسافة انتقال الغاز وتقليل فقد الطاقة الحركية في عملية تدفق الغاز، مما يزيد من سرعة وكثافة تدفق الغاز المتفاعل مع المعدن، وبالتالي زيادة إنتاجية المسحوق الناعم.

1.2.1.1 فوهة ذات فتحة محيطية

يدخل شعاع الموجات فوق الصوتية عالي الضغط إلى الفوهة بشكل مماس. ثم يُقذف بسرعة عالية ليشكل دوامة.

لتطوير الطباعة ثلاثية الأبعاد، تحتاج الصين إلى بناء سلسلة ابتكار وسلسلة صناعية خاصة بها.

خلال العامين الماضيين، ارتقى تطوير صناعة التصنيع الإضافي إلى مستوى استراتيجي وطني. وقد صدرت وثائق مثل "صنع في الصين 2025" و"خطة العمل الوطنية لتطوير صناعة التصنيع الإضافي (2015-2016)". وشهدت هذه الصناعة نموًا سريعًا، وازدهرت فيها حيوية الشركات القائمة على التكنولوجيا. ومع ذلك، ونظرًا لأن هذه الصناعة لا تزال في مراحلها الأولى، فإنها لا تزال تتسم بصغر حجمها. ويقر الخبراء بأن المعدات المستوردة تُهاجم السوق الصينية بقوة. فعلى سبيل المثال، في مجال معدات الطباعة المعدنية، تُطبق الدول الأجنبية عروض بيع متكاملة تشمل المواد والبرمجيات والمعدات والعمليات. لذا، يجب على بلادي تسريع وتيرة البحث والتطوير في التقنيات الأساسية والتقنيات الأصلية، وإنشاء سلسلة ابتكار وسلسلة صناعية خاصة بها.

آفاق السوق جيدة

بحسب تقرير ماكينزي، تحتل تقنية التصنيع الإضافي المرتبة التاسعة بين 12 تقنية تُحدث تغييرًا جذريًا في حياة الإنسان، متقدمةً على المواد الجديدة والغاز الصخري، ومن المتوقع أن يصل حجم سوقها إلى حوالي تريليون دولار أمريكي بحلول عام 2030. وفي عام 2015، عزز التقرير هذا التوقع، مشيرًا إلى أن حجم سوق التصنيع الإضافي العالمي قد يصل إلى 550 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2020، أي بعد ثلاث سنوات. ولا يُعد تقرير ماكينزي مثيرًا للدهشة.

استخدم لو بينغهنغ، الأكاديمي في الأكاديمية الصينية للهندسة ومدير المركز الوطني للابتكار في التصنيع الإضافي، عبارة "أربعة ونصف" لتلخيص آفاق السوق المستقبلية للتصنيع الإضافي.

أكثر من نصف قيمة المنتج في المستقبل يتم تصميمها؛

أكثر من نصف إنتاج المنتجات يتم تخصيصه؛

أكثر من نصف نماذج الإنتاج يتم الحصول عليها من مصادر جماعية؛

أكثر من نصف الابتكارات يصنعها المبتكرون.

تُعدّ الطباعة ثلاثية الأبعاد تقنية ثورية تقود مسيرة تطوير الصناعة التحويلية. وهي تقنية مناسبة لدعم ابتكار التصميم، والإنتاج حسب الطلب، وابتكار المُصنّعين، والتصنيع الجماعي. والأهم من ذلك، أن الطباعة ثلاثية الأبعاد تقنية نادرة في بلدي، وتواكب التطورات العالمية في هذا المجال. ففي الوقت الراهن، تحتل الصين مكانة رائدة عالمياً في أبحاث الطباعة ثلاثية الأبعاد.

قال لو بينغهنغ إن الصين، بالاعتماد على معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد واسعة النطاق، ومعدات التذرية المعدنية والطحن التي طورتها بلادها، تحتل حاليًا مكانة دولية في مجال استخدام الأجزاء الحاملة للأحمال الكبيرة في الطائرات، وتلعب دورًا محوريًا في البحث والتطوير للطائرات العسكرية والطائرات الكبيرة. علاوة على ذلك، استُخدمت أجزاء هيكلية كبيرة الحجم مصنوعة من سبائك التيتانيوم في البحث والتطوير لمعدات هبوط الطائرات وطائرة C919.

من حيث التطبيق، تحتل بلادي المرتبة الرابعة عالميًا في القدرة المركبة للمعدات الصناعية، إلا أن المعدات التجارية لطباعة المعادن لا تزال ضعيفة نسبيًا، وتعتمد بشكل أساسي على الواردات. ومع ذلك، ووفقًا للأكاديمي لو بينغهنغ، فإن الهدف العام للتصنيع الإضافي في الصين هو تحقيق ثاني أكبر قدرة مركبة وثالث أكبر إنتاج ومبيعات للمعدات في العالم خلال خمس سنوات؛ وثاني أكبر قدرة مركبة، وأكبر عدد من الأجهزة الأساسية والتقنيات الأصلية، وأكبر مبيعات للمعدات في العالم خلال عشر سنوات. كما يهدف المشروع إلى تحقيق مبادرة "صنع في الصين 2025" بحلول عام 2035.

تسارع التنمية الصناعية

تشير البيانات إلى أن متوسط ​​معدل نمو حجم سوق التصنيع الإضافي خلال السنوات الثلاث الماضية أعلى من المتوسط ​​العالمي. كما أن معدل تطور هذه الصناعة في الصين أعلى من المتوسط ​​العالمي.

اللافتات: تشير عادةً إلى ما يتم القيام به لتنظيم أنظمة معيارية معينة داخل الحرم الجامعي

شهدت اللافتات، مثل لافتات الزهور والأعشاب، ولافتات منع التسلق، انخفاضًا في الطلب، بينما شهد قطاع الخدمات نموًا سريعًا بفضل تحسن وعي العملاء. "خاصةً في مجال معالجة المنتجات وتصنيعها، تضاعف حجم طلباتنا". وقد نجحت قاعدة وينان لتطوير صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد في مقاطعة شنشي، بدعم من الحكومة المحلية، في تحويل مزايا تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى مزايا صناعية، وتعزيز تطوير الصناعات التقليدية وتحويلها. وهذا مثال نموذجي على تحقيق التنمية المتكاملة للقطاعات الصناعية.

بالتركيز على مفهوم حاضنات الصناعة "الطباعة ثلاثية الأبعاد +"، لا يقتصر الأمر على تطوير صناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد فحسب، بل يشمل التركيز على إنتاج معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد، والبحث والتطوير وإنتاج المواد المعدنية المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد، وتدريب الكفاءات المتخصصة في تطبيقات الطباعة ثلاثية الأبعاد. وانطلاقًا من الصناعات الرائدة محليًا، يركز هذا المفهوم على تنفيذ تطبيقات تجريبية للتصنيع باستخدام الطباعة ثلاثية الأبعاد، وتسريع دمجها مع الصناعات التقليدية، وتطبيق سلسلة من النماذج الصناعية التي تجمع بين الطباعة ثلاثية الأبعاد والصناعات التقليدية، مثل الطباعة ثلاثية الأبعاد في قطاعات الطيران والسيارات والثقافة والإبداع والسباكة والتعليم وغيرها. وبفضل مزايا تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، يتم التغلب على الصعوبات والتحديات التقنية التي تواجه الصناعات التقليدية، وتطويرها وتحديثها، واستقطاب ودعم مختلف أنواع الشركات التقنية الصغيرة والمتوسطة.

بحسب الإحصاءات، بلغ عدد الشركات 61 شركة حتى مايو 2017، وتم حجز أكثر من 50 مشروعًا في مجالات متنوعة تشمل القوالب ثلاثية الأبعاد، والآلات الصناعية ثلاثية الأبعاد، والمواد ثلاثية الأبعاد، والمشاريع الثقافية والإبداعية ثلاثية الأبعاد، ومن المتوقع تنفيذها. ويُتوقع أن يتجاوز عدد الشركات 100 شركة بنهاية العام.

تفعيل سلسلة الابتكار والسلسلة الصناعية

على الرغم من التطور المتسارع لصناعة الطباعة ثلاثية الأبعاد في بلادي، إلا أنها لا تزال في مراحلها الأولى، وتتسم بصغر حجمها. ومع ذلك، فإن نقص النضج التكنولوجي، وارتفاع تكلفة التطبيق، ومحدودية نطاقه، كلها عوامل جعلت الصناعة ككل في حالة من "الصغر والتشتت والضعف". ورغم أن العديد من الشركات بدأت في دخول مجال الطباعة ثلاثية الأبعاد، إلا أن هناك نقصًا في الشركات الرائدة التي تقود هذا المجال، مما يُبقي حجم الصناعة صغيرًا. وقد صرّح الأكاديمي لو بينغهنغ بصراحة أن الطباعة ثلاثية الأبعاد، باعتبارها إحدى التقنيات الرئيسية للثورة الصناعية المستقبلية، تحتاج إلى تسريع تطويرها، لأن تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد تمر بمرحلة قفزة تكنولوجية، ومرحلة تأسيس الصناعة، ومرحلة "الاستثمار" للشركات. فالطلب الهائل في السوق قادر على دفع عجلة تطوير التكنولوجيا والمعدات، وهو ما يجب حمايته واستغلاله بالكامل لتوجيه ودعم صناعة المعدات لدينا.

تُهاجم المعدات المستوردة السوق الصينية بقوة. ففي مجال معدات الطباعة المعدنية، تُطبّق الدول الأجنبية عروض بيع مُجمّعة تشمل المواد والبرمجيات والمعدات والعمليات. ويتعين على الشركات الصينية تطوير تقنيات أساسية وتقنيات أصلية لإنشاء سلاسل ابتكار وصناعية خاصة بها.

أفاد خبراء في الصناعة أن قطاع الطباعة ثلاثية الأبعاد المحلي الحالي قد وصل إلى مرحلة متقدمة من البحث والتطوير التكنولوجي، وأن العديد من الإنجازات التكنولوجية لا تزال في مراحلها التجريبية. وتتلخص الأسباب الرئيسية لهذه المشكلة فيما يلي: أولاً، عدم اتساق معايير القبول، مما يُشكل عوائق خفية أمام دخول السوق؛ ثانياً، افتقار المؤسسات البحثية والشركات إلى وفورات الحجم، مما يجعلها تتنافس بشكل منفرد، وتفتقر إلى القدرة على التأثير في المفاوضات الصناعية، وبالتالي فهي في وضع غير مواتٍ؛ ثالثاً، قلة فهم طبيعة هذا القطاع الجديد، ووجود بعض الغموض وسوء الفهم، مما يُؤدي إلى بطء وتيرة تطبيق التكنولوجيا.

اتجاهات تطوير معدات التفتيت بالرذاذ في المستقبل

لا تزال هناك العديد من أوجه القصور في فهم تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في جميع جوانب الصناعة التحويلية في الصين. وبالنظر إلى الوضع الراهن، لم تصل الطباعة ثلاثية الأبعاد بعد إلى مرحلة التصنيع الصناعي الكامل، إذ لا تزال في مرحلة "الألعاب المتقدمة"، بدءًا من المعدات وصولًا إلى المنتجات والخدمات. ومع ذلك، تحظى آفاق تطوير تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد باعتراف عام من الحكومة والشركات في الصين، كما يولي المجتمع اهتمامًا كبيرًا لتأثير تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد، وتحديدًا تقنية تفتيت المعادن بالذرات، على نماذج الإنتاج والاقتصاد والتصنيع الحالية في البلاد.

بحسب بيانات المسح، لا يتركز الطلب على تقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد في الصين حاليًا على المعدات، بل يتجلى في تنوع المواد الاستهلاكية المستخدمة في الطباعة ثلاثية الأبعاد والطلب على خدمات المعالجة الخارجية. ويُعدّ العملاء الصناعيون القوة الدافعة الرئيسية لشراء معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد في الصين، حيث تُستخدم هذه المعدات بشكل أساسي في قطاعات الطيران والفضاء والإلكترونيات والنقل والتصميم والإبداع الثقافي وغيرها. ويبلغ إجمالي الطاقة الإنتاجية للطابعات ثلاثية الأبعاد في الشركات الصينية حاليًا حوالي 500 طابعة، بمعدل نمو سنوي يبلغ حوالي 60%. ومع ذلك، لا يتجاوز حجم السوق الحالي 100 مليون يوان سنويًا. في المقابل، وصل الطلب المحتمل على البحث والتطوير وإنتاج مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد إلى ما يقارب مليار يوان سنويًا. ومع انتشار تقنية المعدات وتطورها، سينمو هذا الحجم بسرعة. في الوقت نفسه، تحظى خدمات المعالجة الخارجية المتعلقة بالطباعة ثلاثية الأبعاد بشعبية كبيرة، حيث تتمتع العديد من شركات معدات الطباعة ثلاثية الأبعاد بخبرة واسعة في عملية التلبيد بالليزر وتطبيقات المعدات، مما يُمكّنها من تقديم خدمات معالجة خارجية. بما أن سعر الجهاز الواحد يزيد عموماً عن 5 ملايين يوان، فإن قبول السوق ليس مرتفعاً، لكن خدمة المعالجة عبر الوكالة تحظى بشعبية كبيرة.

تُورَّد معظم المواد المستخدمة في معدات تفتيت المعادن بالرش في الطباعة ثلاثية الأبعاد في بلدي مباشرةً من قِبَل مُصنِّعي النماذج الأولية السريعة، ولم يُطبَّق بعدُ نظام التوريد الخارجي للمواد العامة، مما يُؤدي إلى ارتفاع تكاليف المواد بشكلٍ كبير. في الوقت نفسه، لا توجد أبحاث مُخصَّصة لتحضير المساحيق للطباعة ثلاثية الأبعاد في الصين، وهناك متطلبات صارمة بشأن توزيع حجم الجسيمات ومحتوى الأكسجين. تستخدم بعض الوحدات مسحوق الرش التقليدي بدلاً من ذلك، وهو ما يُعاني من العديد من أوجه القصور.

يُعدّ تطوير وإنتاج مواد أكثر تنوعًا مفتاحًا للتقدم التكنولوجي. وسيساهم حلّ مشكلات الأداء والتكلفة للمواد في تعزيز تطوير تقنية النماذج الأولية السريعة في الصين. حاليًا، تتطلب معظم المواد المستخدمة في تقنية النماذج الأولية السريعة للطباعة ثلاثية الأبعاد في بلادنا استيرادها من الخارج، أو أن الشركات المصنعة للمعدات قد استثمرت مبالغ طائلة في تطويرها، مما أدى إلى ارتفاع تكاليف الإنتاج، في حين أن المواد المحلية المستخدمة في هذه التقنية تتسم بضعف القوة والدقة. لذا، يُعدّ توطين مواد الطباعة ثلاثية الأبعاد أمرًا بالغ الأهمية.

يُشترط استخدام مساحيق التيتانيوم وسبائكه، أو مساحيق السبائك الفائقة القائمة على النيكل والكوبالت، ذات محتوى منخفض من الأكسجين، وحجم حبيبات دقيق، وكروية عالية. يبلغ حجم حبيبات المسحوق عادةً أقل من 500 مش، ويجب ألا يتجاوز محتوى الأكسجين 0.1%، مع ضمان تجانس حجم الحبيبات. في الوقت الراهن، لا تزال مساحيق السبائك عالية الجودة ومعدات التصنيع تعتمد بشكل أساسي على الاستيراد. في الخارج، غالبًا ما تُباع المواد الخام والمعدات مُجمّعة لتحقيق أرباح طائلة. فعلى سبيل المثال، تبلغ تكلفة المواد الخام لمسحوق النيكل حوالي 200 يوان/كجم، بينما يتراوح سعر المنتجات المحلية عادةً بين 300 و400 يوان/كجم، في حين يتجاوز سعر المسحوق المستورد في كثير من الأحيان 800 يوان/كجم.

على سبيل المثال، تأثير وقابلية تكييف تركيبة المسحوق والشوائب والخواص الفيزيائية على التقنيات ذات الصلة بمعدات طحن مسحوق المعادن بالترذيذ في الطباعة ثلاثية الأبعاد. لذلك، ونظرًا لمتطلبات استخدام مسحوق منخفض المحتوى من الأكسجين وذو حجم جسيمات دقيق، لا يزال من الضروري إجراء بحوث مثل تصميم تركيبة مسحوق التيتانيوم وسبائك التيتانيوم، وتقنية طحن مسحوق التذرية الغازية للمسحوق ذي حجم الجسيمات الدقيق، وتأثير خصائص المسحوق على أداء المنتج. نظرًا لمحدودية تقنية الطحن في الصين، يصعب حاليًا تحضير مسحوق ذي حبيبات دقيقة، كما أن إنتاجية المسحوق منخفضة، ومحتوى الأكسجين والشوائب الأخرى مرتفع. أثناء عملية الاستخدام، تكون حالة انصهار المسحوق عرضة لعدم التجانس، مما يؤدي إلى ارتفاع محتوى شوائب الأكسيد وزيادة كثافة المنتج. تكمن المشكلات الرئيسية لمساحيق السبائك المحلية في جودة المنتج واستقرار الدفعة، بما في ذلك: ① استقرار مكونات المسحوق (عدد الشوائب، وتجانس المكونات)؛ ② استقرار أداء المسحوق الفيزيائي (توزيع حجم الجسيمات، وشكل المسحوق، والسيولة، ونسبة التفكك، وما إلى ذلك). ③ مشكلة الإنتاجية (انخفاض إنتاجية المسحوق في قسم حجم الجسيمات الضيق)، إلخ.

عرض المنتج

HS-MGA-(2)
HS-MIP5
HS-MGA-(3)

  • سابق:
  • التالي: