小到一顆人造牙齒,大到一台汽車發動機,從(cong) 非金屬材質到金屬材質,隻要你能想到的任何物品,以後幾乎都能用一台3D打印機“打”出來。
如此神奇的事情,並不是發生在遙遠的大洋彼岸,而是近在身邊。廣東(dong) 奧基德信機電有限公司(下稱奧基德信)用自主研發的工業(ye) 級3D打印機再次證明了,這種“幾乎可造萬(wan) 物的機器”名不虛傳(chuan) 。
當國內(nei) 很多地方在大談3D打印技術可能給製造業(ye) 帶來的巨大變革時,奧基德信作為(wei) 順德產(chan) 業(ye) 界的一匹“黑馬”,已經瞄準3D打印在製造領域的廣闊市場,開始探索可持續發展的商業(ye) 模式。
奧基德信公司規劃,以3D打印為(wei) 核心,該公司集技術研發、材料合作生產(chan) 、裝備生產(chan) 、教育培訓、應用服務及產(chan) 業(ye) 開發為(wei) 一身,形成了一個(ge) 完整的產(chan) 業(ye) 鏈條,目前正規劃投資建設一個(ge) 完整的3D產(chan) 業(ye) 園區。
最新的消息顯示,該公司計劃籌建首個(ge) 3D打印工廠,預計年底開業(ye) ,屆時將可為(wei) 順德製造企業(ye) 以及珠三角地區提供各種3D打印外包服務,快速製造各種創意產(chan) 品,助力產(chan) 業(ye) 轉型。
攜手世界500強研發3D打印專(zhuan) 用材料
在順德大佬林立的製造江湖裏,奧基德信隻能算是一個(ge) 名不見經傳(chuan) 的“後輩”。因為(wei) 資料顯示,這是一家成立僅(jin) 一年多時間的公司。但在3D打印這個(ge) 全球新興(xing) 的領域,它卻已經進行了超過3年的技術攻關(guan) 和沉澱。
走進奧基德信的工作室,一台“龐然大物”正在緊張工作,按照計算機輸入的模型打印物品。這就是該公司自主研發的工業(ye) 級3D打印機。“跟其它3D打印機不同,這是國內(nei) 首台PEEK高溫3D打印機,也是全球第二家做出這個(ge) 機器的企業(ye) ,能夠在400度的高溫下完成產(chan) 品製造。”
“PEEK”實際是一種高分子材料的英文縮寫(xie) ,中文名字為(wei) 聚醚醚酮。與(yu) 一般材料相比,PEEK具有耐溫、耐磨、機械強度高等優(you) 異性能,可用於(yu) 製造高端機械和航空航天領域的各種零部件。
與(yu) 傳(chuan) 統常用的光固化成型技術相比,PEEK高溫成型技術在工業(ye) 上有著更為(wei) 廣闊的運用前景。因為(wei) 光固化材料對光十分敏感,所生產(chan) 產(chan) 品的性能在光照下會(hui) 出現變化,影響其長期使用的效果。而PEEK高溫成型技術一方麵解決(jue) 了產(chan) 品性能的問題,另一方麵通過高溫技術縮短了產(chan) 品成型時間,進一步提高了生產(chan) 效率,節約成本。
實際上,以材料研發來切入3D打印研發領域正是奧基德信區別於(yu) 同行的一個(ge) 顯著特點。由於(yu) 3D打印機帶有機器的稱謂,國內(nei) 不少地方將其視為(wei) 新興(xing) 裝備製造行業(ye) ,從(cong) 生產(chan) 製造入手發展該產(chan) 業(ye) 。
其實,3D打印更是一種生產(chan) 方法,在學術上被稱為(wei) 增量製造。與(yu) 傳(chuan) 統製造業(ye) 的“減法”製造不同,這是一種通過層層迭加的方式,將融合材料從(cong) 3D模型數據製作成實際物體(ti) 的過程。由於(yu) 該生產(chan) 方法與(yu) 計算機技術緊密相連,因此國內(nei) 一批從(cong) 事信息技術的企業(ye) 也跨界進入3D打印研發領域。
業(ye) 內(nei) 人士介紹,隨著美國有關(guan) 3D打印的代碼專(zhuan) 利在前幾年到期放開後,3D打印機的生產(chan) 已經變得非常容易,這也正是近年來3D打印技術在全球掀起應用熱潮的一個(ge) 重要原因。但在技術開放之後,材料又成為(wei) 製約3D打印技術推廣的一個(ge) 重要原因。
在這種背景下,奧基德信找到了德國知名材料公司,並與(yu) 之在去年建立了深度合作關(guan) 係,成為(wei) 該公司在中國首家3D打印的戰略合作夥(huo) 伴公司。資料顯示,該公司是財富雜誌世界500強企業(ye) 。作為(wei) 全球領先的特種化工企業(ye) 之一,該公司是3D打印粉末材料的重要供應商。
“按照公司生產(chan) 的3D打印機的性能和特點,我們(men) 和該公司共同開發3D打印專(zhuan) 用材料,達到良好的匹配度。”目前,該公司可使用的3D打印材料日趨多樣,從(cong) PEEK、尼龍、覆膜砂等非金屬材料,到鈦合金、不鏽鋼及銅鋁等金屬材料均“一網打盡”,不僅(jin) 能滿足一般工業(ye) 製造需求,還可覆蓋航天及軍(jun) 工等高精尖產(chan) 品領域。
用“工廠模式”提供規模化服務
在對材料執著追求的背後,該公司技術團隊看中的是3D打印在工業(ye) 領域巨大的應用市場。作為(wei) 一種新生產(chan) 方式,3D打印最早也是用於(yu) 工業(ye) 領域。而隨著技術的成熟,3D打印可適用的製造行業(ye) 在不斷擴大,並突破了模具樣品生產(chan) 的範疇,可直接生產(chan) 成型產(chan) 品,讓整個(ge) 市場規模一下子得到巨量釋放。
奧基德信的銷售部負責人介紹,在3D打印就像一種“通用”技術,從(cong) 研發、設計到生產(chan) 製造,幾乎每一個(ge) 環節都可以用到。而在以“世界工廠”著稱珠三角地區,這項技術的應用前景和市場是非常樂(le) 觀的。
實際上,在順德這個(ge) 傳(chuan) 統製造大區裏,以新興(xing) 的設計企業(ye) 為(wei) 代表,正產(chan) 生一大批3D打印技術的用戶。他們(men) 用3D打印技術來縮短手板製作時間,降低開模成本,加速新品研發。
據筆者采訪得知,打印規格和精度是企業(ye) 較為(wei) 關(guan) 心的熱點話題,目前順德企業(ye) 使用的3D打印技術在規格上以小型化為(wei) 主,大多集中在200、300毫米之間,有時很難達到手板製作要求的比例,而一些精密部件則對打印精度有著高要求。兩(liang) 者在很大程度上都製約了3D打印技術的推廣與(yu) 普及。對此,該公司技術團隊負責人介紹,為(wei) 了滿足工業(ye) 產(chan) 品生產(chan) 的需求,該公司研發的機器SLS機最大可達到800毫米,SLM機,精度則達到正負0.1毫米,3DP機精度則達到正負0.1毫米,製造領域的各種部件幾乎都可以生產(chan) 。
但是,在規格大小和精度之外,相對高昂的費用是阻礙3D打印普及的另一個(ge) 重要因素。以奧基德信研發的工業(ye) 用3D打印機為(wei) 例,產(chan) 品的市場單價(jia) 在200萬(wan) 元左右。“中國3D打印市場仍處於(yu) 初始階段,要讓企業(ye) 一下子掏這個(ge) 錢來買(mai) 機器不是很現實。”王曉斌說。
為(wei) 進一步培育3D打印市場,奧基德信擬投入數千萬(wan) 元,初步規劃選址在容桂開設順德首家3D打印工廠,並引入汽車銷售4S店模式,為(wei) 客戶提供一站式服務。按照公司的規劃,這家新型3D工廠4S店占地2000多平方米左右,將同時引入20多台工業(ye) 級3D打印機進行“作業(ye) ”,為(wei) 企業(ye) 和個(ge) 人提供快速成型的“外包”服務。
更為(wei) 重要的是,通過這種多台機器聯合的“並機”模式,這個(ge) 3D打印工廠將可進一步擴大小批量生產(chan) 的規模,實現小規模量產(chan) ,讓個(ge) 性化定製產(chan) 品也擁有批量生產(chan) 的可能。“如此一來,客戶設計出來的產(chan) 品就可以直接下單打印出來,直接進入市場,甚至連庫存都不用。”同時通過規模化的生產(chan) 也進一步降低了3D打印的服務成本。
擬建3D園區形成產(chan) 業(ye) 鏈經營
據透露,新設立的3D打印工廠將重點瞄準汽車交通、醫療、工業(ye) 設計、創意發明、電商新品等五大領域。
俗話說,“術業(ye) 有專(zhuan) 攻。”以傳(chuan) 統的製造思維來看,這五大領域不僅(jin) 沒有太多關(guan) 聯,而且跨度還非常大,集中在一個(ge) 公司裏生產(chan) 幾乎是不可能的事情。在這種情況下,奧基德信如何來提供專(zhuan) 業(ye) 的服務?
“主要是通過組建專(zhuan) 業(ye) 的研發隊伍來完成。”王曉斌說,該公司對內(nei) 建立了由五名博士、博士後和一名碩士組成的核心研發團隊,主要從(cong) 事新型3D打印技術與(yu) 裝備的研究,同時與(yu) 美國、英國、德國及新加坡等地的團隊合作,研究、收集並分析世界新型3D打印技術及應用發展方向。#p#分頁標題#e#
在此基礎上,奧基德信還開辦了博士俱樂(le) 部,現擁有具有各種專(zhuan) 業(ye) 背景的28位博士、博士後的專(zhuan) 家顧問,可謂不同領域的3D打印生產(chan) 提供專(zhuan) 業(ye) 解決(jue) 方案。
而對公司銷售部負責人來說,如何改變研發的習(xi) 慣,是推廣3D打印技術的更深層次“瓶頸”。他說,目前一些產(chan) 業(ye) 發展比較成熟,整個(ge) 產(chan) 品研發已有固定的模式,很多研發人員更習(xi) 慣於(yu) 用模具製作模式,而不會(hui) 一開始就想到利用3D打印技術進行生產(chan) 。因此,必須從(cong) 工業(ye) 設計入手,來改變產(chan) 品的研發習(xi) 慣。
為(wei) 此,奧基德信正與(yu) 部分院校合作培養(yang) 3D打印技術人才。“現在正準備和順德一家職業(ye) 學校合作開設3D打印專(zhuan) 業(ye) ,我們(men) 提供係統的教材和專(zhuan) 業(ye) 教員負責培訓,預計下半年可啟動。”
實際上,建設3D打印工廠隻是一個(ge) 開始。在奧基德信的規劃中,以3D打印為(wei) 核心,公司將建設一個(ge) 完整的3D打印產(chan) 業(ye) 園區,其中包括3D打印技術研發中心、3D裝備生產(chan) 基地、3D材料生產(chan) 基地,3D教育培訓與(yu) 服務中心,3D產(chan) 業(ye) 化基地及配套的辦公樓、物流等一係列設施。
名詞解釋
3D打印機(3D Printers)發源於(yu) 軍(jun) 方的“快速成型”技術,是一種由CAD(計算機輔助設計)通過成型設備以材料累加的方式製成實物模型的技術。其操作原理與(yu) 傳(chuan) 統打印機有很多地方是相似的,它配有融化尼龍粉和鹵素燈,允許使用者下載圖案。
與(yu) 傳(chuan) 統打印機不同的是,打印的不是紙而是粉末。打印時,它將設計品分為(wei) 若幹薄層,每次用原材料生成一個(ge) 薄層,再通過逐層疊加“成型”。過去其常在模具製造、工業(ye) 設計等領域被用於(yu) 製造模型,現正逐漸用於(yu) 一些產(chan) 品的直接製造,已經有使用這種技術打印而成的零部件。
在美國人胡迪·利普森和梅爾巴·庫曼合著的《3D打印:從(cong) 想象到現實》一書(shu) 中,3D打印被稱為(wei) “一台幾乎可造萬(wan) 物的機器”。未來,大到房子小至一個(ge) 玩具,皆可用3D打印來製造。因此,美國總統奧巴馬說,3D打印將為(wei) 幾乎所有產(chan) 品的製造方式帶來革命性變化。
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