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Beam Shaping in LPBF of IN718: Top-Surface Morphology and Defect Mechanisms — Doubling Build Rate via Small Hatch Spacing and High Scan Speed Process Window
Robin Prudlik, Jonas Grünewald, Simon Sankaré, and Katrin Wudy from the Laser Additive Manufacturing team at the Technical University of Munich published a paper in Additive Manufacturing (October 2026 issue, DOI: 10.1016/j.addma.2026.105402) systematically investigating the effects of laser power, scan speed, and hatch spacing on the top-surface morphology and defect formation in IN718 processed by laser powder bed fusion (PBF-LB/M), comparing Gaussian and ring beam profiles. The study shows that surface tension-driven melt pool instability is the core factor limiting productivity, particularly at high scan speeds (≳1600 mm/s) and large hatch spacings (≳0.15 mm). Hatch spacing is the primary trigger of surface irregularity, acting through control of inter-track remelting and transverse melt pool confinement; scan speed determines the morphology type and characteristic wavelength. Increasing hatch spacing reduces inter-track overlap, suppresses remelting-induced planarization, and induces unstable surface features; increasing scan speed shrinks the melt pool size, driving the surface from continuous to discontinuous states. Using ISO 25178 areal roughness parameters and a regularized classification framework, process maps were constructed: a planar top surface is achieved only at small hatch spacings, independent of beam shape; however, the combination of small hatch spacing and high scan speed maintains a planar top surface while increasing build rate by more than twofold compared to typical existing processes. Value for powder buyers: This study provides a new process window for IN718 powder under beam-shaping processes that balances surface quality and productivity. The small hatch spacing and high scan speed strategy imposes higher demands on powder batch consistency—sphericity, particle size distribution, and flowability directly affect melt pool stability at high scan speeds. When purchasing, verify the supplier's batch data and quality traceability documentation.
2026-10-17周报#2642|恒钛38.37亿钛基项目备案 · LPBF提效双突破 · America Makes认证多个Scalmalloy供应源 · Amaero纳斯达克IPO
金属3D打印粉末 · 周报 供给备案、LPBF提效与国防多源认证 恒钛38.37亿钛基项目备案 · LPBF构建速率研究 · America Makes认证多个Scalmalloy供应源 本周看什么 本周可核实的新增供给信号集中在钛原料与制粉项目备案;工艺端有LPBF构建速率提升的两项研究结果;需求端,美国国防项目认证多个高强铝粉供应源。 FOCUS 一、三条重点 供给 · 10月16日 广东恒钛钛基一体化项目一期完成备案 总投资38.37亿元,含2.5万吨海绵钛。属前期审批,未进入建设投产。详见「二、供给与产能」。 技术 · 研究 两项LPBF提效研究公布结果 IN718构建速率提高2倍以上;同步多激光最高至2.32倍。均为研究阶段数据。详见「四、技术与工艺」。 需求 · 认证 America Makes认证多个Scalmalloy供应源 GOTHAAM项目550万美元,建立LPBF设备MMPDS许用值数据库。详见「五、需求与应用」。 CAPACITY 二、供给与产能 备案10月16日 广东恒钛钛基新材料一体化项目一期 项目总投资38.37亿元,建设年产10万吨氯化法钛白粉与2.5万吨海绵钛生产线,位于茂名高新区西区。备案属前期审批环节,尚未进入建设与投产阶段。 跟踪:开工时间、投产节奏,以及华南钛合金制粉企业的原料采购变化。若后续环评或资金进度延迟,2.5万吨海绵钛的供给增量时点将相应后移。 增资本周 有研粉材拟1.86亿元增资泰国子公司 扩建雾化粉体产线,面向东南亚与全球航空、电子粉体需求;公告未披露新增产能吨数。 环评受理本周 泽塔新材成都基地 规划年产钛材3D打印部件175吨及等离子雾化制粉产线;公示文件未单独披露制粉产线吨位。 快览 · 按状态分组 备案 / 公示 ▪平湖毓瑞秀:年产550万片激光熔覆制动盘备案,对应此前与中科煜宸签约的五条产线。 ▪阳春铨达:水雾化制粉项目备案,年产金属粉末3,000吨。 ▪赣州南康:航空航天高性能金属增材制造中试基地备案,购置171台套设备。 ▪广东信大合金:高温合金研发及制造项目批前公示(河源)。 审批推进 ▪九宇建木:火箭发动机零件3D打印项目环评拟批准,投资1.5亿元、年产金属AM产品6,000套(按企业口径为产品套数,非粉末吨位)。 ▪鑫精合:研发中心及北方3D打印生产中心工程设计招标,总投资约7.73亿元。 ▪隆达股份:马来西亚基地规划5万吨产能,含1,800吨铸造高温合金母合金、48,200吨耐蚀合金,按2026年底前投产推进。 海外与能力建设 ▪内江中试平台:增材制造中试平台暨电子束重点实验室启动筹建,西空智造基地同日投产。 ▪白俄罗斯:启动大型增材技术测试综合体建设,BelGISS牵头、与俄原子能增材中心合作。 ▪河北永胜:法兰及金属3D打印堆焊设备技改备案。 ▪Raghu Vamsi:任命前MIDHANI董事长S K Jha博士为先进材料部门CEO,推进镍基高温合金综合设施。 BACKGROUND 三、原料价格(背景数据) 粉末成品多按项目或季度定价,原料周度波动对成交价的传导通常滞后;本节仅列本周变化,不作成本判断。 品种(元/吨) 本周 上周 环比 海绵钛 1# 44,500 44,500 持平 电解镍 1# 119,150 121,650 -2.1% A00铝 23,260 23,650 -1.6% 钴 1# 250,000 262,000 -4.6% 镁 1#镁锭 17,000 17,300 -1.7% 金属硅 2202 13,800 13,800 持平 研判:本周除钛、硅外主流品种同步回调,钴领跌、镍/铝/镁跟跌,原料端对钴基、镍基、铜基等粉末的阶段性成本构成边际缓解;但周度波动对按项目/季度定价的成品传导有限,以长协与项目报价为准。 数据源SMM现货周均价。钴上周值按上期周报262,000元/吨计算;电解铜周均价本期数据待核,暂不列示。 TECH 四、技术与工艺 研究 两项LPBF提效研究公布结果 慕尼黑工大针对IN718的环形光束研究给出小时距与高扫描速度工艺窗口,报告构建速率较典型工艺提高2倍以上;另一项同步多激光扫描研究称生产效率可超线性提升,最高至2.32倍。两项均为研究阶段数据,尚未对应量产设备参数。 关注:提效路线若进入设备端,对粉末流动性、粒径分布与批次一致性的要求会同步变化。 验证本周 欧盟CHIPART项目验证钛屑直接制粉 航空钛屑直接加工成AM用金属粉末,省去重熔,CO₂减排85%–92%,LPBF/DED测试相对密度≥98%。 专利本周 FeniyX获混合式3D打印工艺专利 专利号IN 588466:粗粉50–200μm与细粉15–45μm混合并做AI补偿,覆盖钛、铝、不锈钢、镍基,目标把废料转为认证材料。 快览 制粉与粉末 ▪CHIPART:钛屑直接制粉路线获验证(见上)。本周粉末牌号、粒径、氧含量类新品信息未见公开披露。 设备与工艺 ▪Oerlikon:安装全球首台ATLIX xBUILD 5000(4×1kW,500×500×400mm),计划2027年追加。 ▪中科煜宸:RS650H服务核工业零部件,金属3D打印应用向核电延伸。 ▪Arc Impact:发布粘结剂喷射AM2 Production四阶段资格化路径,瞄准航空航天国防量产。 ▪迪拜JOME:用WAAM复刻船用螺旋桨(SS316L),交货周期缩短60%、成本降低40%。 材料研究 ▪罗尔斯·罗伊斯:2026创新奖授予MIM烧结连接研究,Inconel 713LC生坯经粘结浆料对接烧结一体成形。 ▪富镍中熵高温合金:原子层错机制实现强塑性协同(Additive Manufacturing)。 ▪AlSi10Mg:残余应力与疲劳裂纹扩展研究,裂纹闭合主导性能差异。 ▪中科院力学所:完成太空金属制造失重飞行试验,获取不锈钢、钛合金、铝合金及高熵合金低重力熔凝数据。 检测 ▪X射线CT:无损透视孔隙与工艺缺陷,成为粉末批次追溯与工艺认证的检测手段之一。 DEMAND 五、需求与应用 认证 America Makes的GOTHAAM项目认证多个Scalmalloy供应源 项目投资550万美元,由GA-ASI牵头,联合洛马、诺格、空客防务与航天、APWORKS、Equispheres、Dyndrite,建立覆盖小、中、大规格LPBF设备的MMPDS许用值数据库,以降低国防对单一高强铝粉供应源的依赖。Nikon AM随后加入。 说明:Scalmalloy为APWORKS专利合金,参与方以美欧供应链为主,对国内企业直接影响有限。MMPDS是美国金属材料性能数据库,其许用值建立方式对国产铝粉进入民航与军机供应链的材料数据积累有参照意义。 项目本周 America Makes公布1,240万美元MIAMI金属项目入选团队 评估金属AM材料替代传统合金用于军事武器系统部件,为AM材料建立共享验证数据、加速材料认证。 快览 · 按地域分组 海外 ▪Titomic:获Bechtel BPMI 25万美元合同,评估冷喷涂用于美海军潜艇维修材料。 ▪Freemelt:获瑞典国防公司难熔金属原型订单,启动可行性研究。 ▪X-Bow:增材制造火箭发动机获选美陆军LCCM低成本巡航导弹助推段。 ▪AMCRC:主导270万美元项目,联合Stärke-AMG与Flinders大学建立澳大利亚金属AM能力,ECU同期加入。 国内政策 ▪雄安新区:征集2026年度科技攻关项目,增材制造关键技术列为重点方向,单项目财政支持原则上不超300万元。 ▪广州荔湾:发布增材制造装备产业标准体系建设指南。 TENDER 六、采购与招标 本周新增5条,延续跟踪3条。上期已报的铂力特首都航天机械、中北大学、内蒙古航天金岗重工三条列入延续跟踪。 本周新增 ▪大连理工大学:3D打印用金属粉末制备系统采购成交,宁波众远6.63万元。 ▪哈尔滨工业大学:无序合金粉末快速热制备系统公开招标。 ▪浙江大学:工业感知实验室高精度增材制造等设备公开招标,预算160万元,10月22日开标。 ▪加拿大DRDC:招标LPBF金属3D打印机,交付魁北克,含安装调试培训。 ▪三峡电站:转轮止漏环在位增材制造技术研究及装备研制(二期)中标候选人公示。 延续跟踪(上期已报) ▪铂力特:中标首都航天机械800mm幅面激光选区熔化设备,3,180万元。 ▪中北大学:增等材复合成形装备购置,天锻318.89万元、集创178.9万元。 ▪内蒙古航天金岗重工:金属3D打印机中标候选人公示,中瑞智创154.32万元居首,公示至10/13。 CAPITAL & EVENTS 七、资本与展会 IPO本周 Amaero登陆纳斯达克 以4.25美元/股定价IPO,募资约2,000万美元、净募约1,570万美元,首日触发熔断;公司预计2027年仍需更多资金。 快览 ▪Velo3D:Q3初步营收预告1,950万–2,050万美元,同比增43%–51%。 ▪印度PTC:融资1.9亿美元获超5倍认购,Aerolloy发力航空钛合金熔炼,航空级海绵钛仍依赖进口。 ▪全球3D打印机收入:同比+31%,工业级+40%。该数据覆盖桌面与工业全品类,与金属粉末的直接关联有限。 ▪九菱科技:接待15家机构调研,涉及毛利率、粉末冶金降本与稀土永磁规划。 ▪TCT深圳展:10/14–16举办,250余家增材企业参展,聚焦规模化量产。 ▪Ossberger:谈LPBF闭环粉末回收自动化,交付「可直接回机的粉末」,回收粉质量由设备参数而非操作者决定。 NEXT 八、下一步跟踪 TCT深圳展成果消化:10/14–16期间发布的金属AM设备与粉末新品、成交信息。 恒钛项目进度:备案后是否进入开工、环评与设备采购阶段。 华曙高科10/29杭州产业化论坛:主题覆盖人形机器人、液冷热管理、汽车家电。 Formnext 11/17–20:弗劳恩霍夫ILT毫秒级粉末开关等将在法兰克福展示。 Amaero股价与扩产资金进展:IPO首日熔断后的走势,以及公司预计2027年的资金缺口如何补足,是观察金属粉末二级市场情绪的风向标。 印度PTC海绵钛项目:本土海绵钛产能落地节奏,影响区域钛原料贸易格局。 本期最值得跟踪的一个变量 TCT深圳展释放的金属粉末新牌号与批量采购信号 若头部设备商或粉末商在展会披露规模化成套方案,将改变下周粉末需求的可观察口径。 数据来源:SMM原料价格;上市公司公告与官方新闻稿;政府备案、环评与投资审批公示;公开招标与采购信息;行业媒体公开报道。本期覆盖2026-10-12至2026-10-17。 说明:本文仅整理公开信息,不对项目结果与价格走势作预测;数据以官方发布为准。
2026-10-17Guangdong Hengtai's RMB 3.837 Billion Titanium-Based New Materials Integrated Project Phase I Filed: 100,000 t/y Chloride-Process Titanium Dioxide + 25,000 t/y Titanium Sponge
The Phase I green titanium-based new materials integrated project of Guangdong Hengtai New Materials Co., Ltd. completed filing on October 16, 2026, with a total investment of RMB 3.837 billion. It involves building production lines for 100,000 t/y chloride-process titanium dioxide and 25,000 t/y titanium sponge, and is located in the West Zone of Maoming High-tech Industrial Development Zone. This is an upstream titanium raw material capacity expansion rather than a direct additive manufacturing event: titanium sponge is the most upstream feedstock for titanium alloy powders (TC4/TA15, etc.), and the integrated layout of chloride-process titanium dioxide and titanium sponge can dilute titanium raw material costs. The commissioning of 25,000 t/y of titanium sponge capacity will strengthen titanium raw material supply in South China, provide a cost anchor and supply assurance for downstream powder producers, and indirectly benefit the cost and delivery stability of titanium alloy powders. For powder buyers: upstream titanium sponge capacity expansion is a medium- to long-term bullish signal for titanium alloy powder prices; attention should be paid to the linkage between powder production capacity in South China and raw material procurement rhythms.
2026-10-16📦 Related Products
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