بخاخ ماء مسحوق معدني للمعادن الثمينة كالذهب والفضة والنحاس

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.