2016年,粉末冶金(PM)行业继续保持适度增长,多数指标显示北美地区在2017年的表现将重复。正如华盛顿的变化所预期的那样,今年以一种积极的趋势开始,但正如大多数知情观察家所预测的那样,商业水平正恢复到适度增长的水平。传统的压制和烧结公司和金属粉末生产商报告了良好的业务水平,以及涉及金属注射成型(MIM)、金属增材制造(AM)和热等静压(HIP)的公司。对难熔金属的需求终于开始上升。
金属粉末出货量
2016年,金属粉末市场呈现出好坏参半的局面。终端行业经历了一系列温和增长、稳定、温和下降和两位数的疲软。例如,去年的铁粉总出货量下降了近2723吨(3000短吨(st)),降幅不到1%,至381,842吨(420,624 st)。相比之下,占铁粉市场92%的粉末冶金行业增长不到1%,至351,285公吨(386,963英石)。然而,非pm部门,如焊接电极,切割,围巾,撕裂,和
杂项申请全部被拒绝。
其他粉末估计也显示了类似的模式。不锈钢粉出货量上升4.9%,至7,625公吨(8,400英石)。镍粉出货量也有所上升,但增幅微不足道,为5628吨(6200英石)。铜粉出货量小幅下滑至16,158吨(17,800 st)。非粉末铜粉的应用,如生物医学和钎焊性能优于传统粉末铜粉。
尽管铝合金PM提供了显著的增长,尤其是在汽车市场,但2016年铝粉市场总量下降了12.5%,至31773吨(3.5万英镑)。一个主要的终端用户从铝粉转向另一种生产多晶硅的技术,这是导致多晶硅产量急剧下降的原因。目前,美国每年的铝PM零件市场从1815吨到2723吨(2000 - 3000吨)。
由于油气市场持续低迷,难熔金属市场再次下滑。钨粉出货量下降了56%,至1152公吨(1270英石);然而,碳化钨粉末出货量估计增长了23%,达到5234吨(5770吨)。钼出货量保持稳定,估计为1760吨(1940英石)。
预计2016年北美金属粉末总出货量小幅下降至
450,873 mt (497,104 st)。
根据过去几年的行业状况,传统的PM市场似乎已经稳定或恢复到较慢的增长模式。正确看待2016年的这些数据可能会让人有些清醒。例如,2006年,当汽车市场生产了1530万辆轻型汽车时,铁粉出货量为378396吨(416,828英石)。
当前的形势要求该行业比以往任何时候都更专注于寻找新的市场和应用,以及更新研发资金。
粉末冶金零部件市场趋势
总体而言,2016年可以被描述为行业领先部门令人鼓舞的商业年。PM部件制造商经历了稳定的增长,特别是在高附加值的汽车部件供应商。根据服务市场的不同,行业销售额预计增长4% - 10%。
在2016年秋季对粉末冶金部件协会(PMPA)成员进行的2017年MPIF PM行业脉搏调查显示:铁基部件占产品出货量的82%,其次是不锈钢部件占9%,铜部件占6%,软磁部件占2%,铝占1%。
大多数PMPA受访者(79%)认为,与国内生产的零部件相比,他们的客户购买进口PM零部件的数量没有增加。此外,69%的受访者经历过产品从国外返回美国的回流或再采购。例如,一家长期存在的私营零部件制造商报告称,有一个主要客户将中国制造的零部件转回中国。交货问题,需要大量的库存
中国制造的零部件迫使这种变化发生。此外,美国制造的PM部件与中国相比仍具有竞争力。
位于总理的心脏地带,西宾夕法尼亚州的公司,在各方面都享有积极的商业水平。许多家族企业提供快速响应服务,满足客户需求,快速决策和短期生产。
汽车市场趋势
尽管不同的专家指出,今年美国轻型汽车销量将见顶并收缩至约1,700万至1,720万辆,但PM部件销售的短期前景仍相对稳定和乐观。原因包括:新申请;新产品推出,增加自动化检测等增值生产环节;更多的整体自动化;更多地依靠磨削、车削和铣削来获得更紧密的公差。
最畅销的V-8发动机轻型卡车和suv继续保持其正常的PM部件含量高达27公斤(60磅)或更多。据估计,跨界车携带20.2公斤(45磅)的PM部件,乘用车平均携带10.8公斤(24磅)。
通用和克莱斯勒的汽车仍然使用六速变速箱,其中含有大约10.3 - 12.1公斤(23-27磅)的PM部件。较新的八速和九速变速箱的磅数相同或更少。可变气门正时(VVT)系统将继续增长,在大型发动机中使用高达2.7公斤(6磅)的PM部件。
最近的发展趋势包括汽车电力传动系统的新应用,更复杂的传动装置的发展,以及运动部件的新型耐磨涂层。随着汽车设计师努力降低汽车重量,铝合金PM部件将会强劲增长。一种新的和令人兴奋的PM铝传动部分将于今年投产。
许多专家认为,随着更小的发动机和变速箱的设计,轻型汽车的PM部件平均含量每年都在逐渐减少。一些较新的车辆的重量将减少2.7-3.6公斤(6-8磅)。展望未来,北美和欧洲的产量将稳定下来,而亚洲(主要是中国)将长期增长。例如,中国在2016年生产了2520万辆轻型汽车。今年中国的汽车产量预计将增加到2680万辆。
点设备发展趋势
根据2017年粉末冶金设备协会(PMEA)成员的MPIF脉冲调查,大多数设备制造商预测未来5年资本设备采购趋势稳定。目前,粉末冶金零部件行业有足够的生产能力。大多数新设备的购买是为了性能而不是容量。每年压实机订单的新常态似乎停留在20-25台的范围内。需要更大吨位、更高层次的压力机。例如,美国中西部的一家零部件制造商正在增加一种具有三种上运动和四种下运动能力的压力机,这种压力机是由CNC根据特定的水平控制的。该公司还增加了具有关节臂的协作机器人,用于装载压实机和熔炉。
工装趋势包括更复杂的大型零件的工装和创新的齿轮形式,在零件的外周长有齿和不对称链轮。加热炉的发展趋势包括快速冷却系统和在加热炉中增加更多的区域。
金属注射成型(MIM)发展趋势
2016年,美国金属注射成型(MIM)销售额增长约10%,预计为3.5亿至4亿美元。该行业包括大约25-30家商业零配件制造商和15-18家为自己的产品生产医疗、牙科和火器的强制经营企业。据估计,在美国,mim级粉末的消费量增长了至少10%,达到1,365,000-1,745,700公斤(3 - 385万磅)。
不锈钢和低合金钢继续主导MIM材料的混合,约占消耗粉末的83%。其他MIM材料包括软磁材料,钨合金,钛,工具钢,铬镍铁合金625和718,碳化钨。
传统MIM市场保持稳定,除了2017年初开始的枪支市场大幅下降。MPIF对金属注射成型协会(MIMA)成员的脉冲调查显示了2016年北美MIM零件出货量的市场细分。
金属增材制造(AM)
粉末冶金行业的最新家族成员,金属增材制造(AM),正在移动,并显示出巨大的前景。行业观察人士认为这与MIM的形成时期相似,但金属AM有更多的大型国际公司、投资者团体和大学在技术研发方面投入大量资金和时间。似乎几乎每一家金属粉末公司都在寻求在金属AM中分一杯羹
作为供应商的市场。领先的粉末材料仍然包括316和17-4 PH不锈钢,钴铬和钛。公司还在研究铝合金、铜、超级合金、铂、铬镍铁合金、钨、钼和工具钢。
尽管大张旗鼓,但真正的商业长期生产仍然只围绕着三种产品类别:钛医疗植入物、钴铬牙冠和钴铬飞机喷嘴。尽管如此,仍有许多工作室在做短期运行的有限原型,以及针对更严肃的商业项目的开发项目。目前,有近12家金属AM设备供应商供应国际市场,多达75家北美金属AM部件制造商,包括车间和工厂内制造业务。
热等静压(HIP)趋势
基于航空航天和飞机发动机(商业和军事)市场的需求回升,HIP行业公司在2016年获得了增长。尽管如此,油气市场仍处于低迷状态。MIM和金属AM零件的致密化服务保持强劲,并将继续增长。高速钢坯热等静压加工也将继续发展。根据2017年MPIF脉冲调查,HIP行业的宏观前景仍处于增长生命周期。
难熔金属的趋势
钨市场似乎已经在2016年触底反弹,形势有望缓解,尽管它对油气价格的依赖仍很不稳定,而油气价格仍处于低位。北美油气钻井平台的增长速度为六年来所未见,目前处于2015年4月的水平。与2016年同期相比,今天的钻机数量增加了85%(885台,479台)。部分金属的采矿业活动有所上升,但总体上并没有持续上升,而且采矿业在很大程度上依赖中国等全球经济体,而中国的经济仍处于中性状态。与此同时,锌、煤和铜的开采有所增加,这对钨产生了积极影响。这两个成熟的钨市场应用在粉末冶金行业中发挥着重要的作用。
2017年对难熔金属来说是积极的一年,因为全球经济继续保持积极的趋势,能源需求增加,欧佩克协议减少了石油产量。
技术发展趋势
MPIF技术委员会正在解决2017年及以后的重要需求,以支持行业向新的PM市场的增长。它修订了PM行业路线图,上一次更新是在五年前,并在POWDERMET2017期间发布了一个新版本。技术委员会由21位代表PM主要部门的行业专家组成
该公司专注于四项技术重点:高密度粉末冶金零件,加工轻质粉末冶金材料,提高零件的精度/精度/变化控制,以及开发金属AM级粉末。所有这些优先事项都提供了重要的希望。技术委员会的其他项目包括评估混合动力和电动汽车、极端应用材料和电池技术的新发展。
技术委员会还为位于底特律的“明日轻量化创新”(LIFT)进行的pm相关项目提供投入,LIFT是美国国家制造网络的创始机构之一。LIFT的研究人员目前正在研究PM铝金属基复合材料。此外,压烧结钛材料、快速HIP-cycle工艺开发和纳米晶高强度铁材料等项目也被确定为可能感兴趣的领域。
的前景
随着国民经济的信号仍然闪烁着好消息,PM行业2017年的总体前景应该是令人满意的。这对于金属注射成型和金属增材制造行业尤其如此。在汽车、消费品和工业设备市场,传统的PM部件销售仍将经历适度增长。
2017年MPIF脉冲调查显示,销售持续增长。绝大多数PMPA成员都看到了收益。与他们的乐观态度相一致的是,83%的受访公司今年将增加员工数量,66%的公司将增加资本支出。金属粉末生产商协会(MPPA)成员对销售预期的看法各不相同:50%的人认为销量会增长,50%的人认为销量会持平。与此同时,89%的金属注射成型协会(MIMA)受访者预计销售将增加。国际均衡压力协会(IPA)的成员也预计2017年的收益将会增加。
PM型公司以现实的期望、精心的计划和研发投资来迎接未来的挑战。这个行业的机会很多。通过采用新技术和进入新市场进行自我改造的积极历史肯定会支持未来几年的持续增长。
金属动力工业联合会
www.mpif.org
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