逼真的奧運(yùn)“鳥巢”、惟妙惟肖的埃菲爾鐵塔、時(shí)尚的高跟鞋、實(shí)用的童車、輪胎、桌椅、茶杯……橫欄鎮(zhèn)樂美達(dá)集團(tuán)光子科技中心,一件件精致的米白色模型,將展示櫥窗擺得滿滿當(dāng)當(dāng)。這可不是一般的模型,它們?nèi)坑?D打印機(jī)打印而成。
一年前,在童車行業(yè)鼎鼎大名的樂美達(dá)集團(tuán),請來中山大學(xué)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),集中精力于研發(fā)、生產(chǎn)3D打印設(shè)備。在國內(nèi)3D打印產(chǎn)業(yè)化仍處于起步階段的當(dāng)下,這家公司投入1000多萬元,試圖以技術(shù)創(chuàng)新,研發(fā)出完全自主擁有的3D打印技術(shù),為企業(yè)創(chuàng)造未來的增長點(diǎn)。
自產(chǎn)3D打印機(jī)工藝精良
在樂美達(dá)集團(tuán)的光子科技中心內(nèi),10余臺1米多高的乳白色機(jī)器一字排開,安靜無聲地運(yùn)作著。從外形看,頂端罩著黑色外殼,中部的兩塊顯示屏上,數(shù)據(jù)不停地閃動(dòng)、刷新,顯示屏下方,則是用來控制機(jī)器的鍵盤。
這便是傳說中的“3D打印機(jī)”,科技界稱之為“激光快速成型機(jī)”或“增材制造機(jī)”。
“先設(shè)計(jì)出物品的三維圖像,然后進(jìn)行分層,再注入材料粉末,通過激光熔融技術(shù),逐層堆積成立體的實(shí)物。”樂美達(dá)集團(tuán)特聘的3D打印技術(shù)專家、中山大學(xué)資深物理學(xué)教授余振新表示。
透過機(jī)身玻璃窗,記者看到,米白色的高分子復(fù)合材料粉末鋪展成平面,酷似一塊布料。按照設(shè)定好的圖像,米白色粉末在激光作用下,呈現(xiàn)出物品一層截面的形狀,厚度僅1.2毫米。一層截面成型后,會(huì)自動(dòng)下沉,與已成型的截面無縫粘合。如此逐層累積,5至6小時(shí)后,一個(gè)完整的物品模型就出爐了。
在專業(yè)領(lǐng)域,這些打印出來的模型被稱為“首版”。光子科技中心的展示櫥窗里,由樂美達(dá)集團(tuán)打印而成的首版琳瑯滿目,猶如無數(shù)件精美的工藝品。“這是童車,這是奧運(yùn)鳥巢,這是DNA分子結(jié)構(gòu)模型……”對打印出來的成果,余教授如數(shù)家珍。
據(jù)他介紹,企業(yè)可以按照3D打印出的首版,檢驗(yàn)其是否達(dá)到預(yù)期效果,根據(jù)需要進(jìn)行修改、調(diào)整,再將首版按一定比例放大,進(jìn)而批量生產(chǎn)。一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的首版,用普通工業(yè)程控車床無法一次制作完成,而3D打印則能輕易完成。
余教授的研發(fā)團(tuán)隊(duì)目前人數(shù)不多,而且去年11月才到樂美達(dá)試水研發(fā)3D打印設(shè)備,但短短一年已生產(chǎn)出20余臺工藝精良、性能穩(wěn)定的3D打印機(jī)。已擁有9項(xiàng)技術(shù)專利
在光子科技中心里側(cè)的工作間,幾名技術(shù)人員正小心翼翼地焊接電路板,一旁擺放著好幾架制作中的3D打印機(jī)。令余振新自豪的是,從3D打印機(jī)的設(shè)計(jì)制造,到最終制作的各類首版,全部都是他的團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的成果,且已擁有9項(xiàng)技術(shù)專利。
“3D打印的最核心技術(shù),是要將所有部件加以組合,設(shè)計(jì)出一套可以自動(dòng)成型的邏輯控制軟件。”余振新說,這就要將光學(xué)、機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、材料學(xué)的技術(shù)融為一體,并使之高度配合。早在10多年前,他就開始關(guān)注這套技術(shù),不停地探索和改進(jìn)。樂美達(dá)集團(tuán)正好令這項(xiàng)研發(fā)成果得以應(yīng)用。
不單核心技術(shù)完全自主研發(fā),機(jī)器零部件也全部是“中山造”。余振新告訴記者,其團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)的3D打印機(jī),外殼來自南頭鎮(zhèn),而機(jī)電元器件等也全部從中山本地采購,完全稱得上是正宗的“中山貨”。
樂美達(dá)集團(tuán)的3D打印機(jī),已經(jīng)擁有自主品牌“譜斯達(dá)光子”。其不僅有完全自主研發(fā)的數(shù)字邏輯控制軟件,而且可以在室溫條件下實(shí)現(xiàn)成型操作,工藝簡單,制作時(shí)間短,全程高度智能化、自動(dòng)化,無需專人值守。
欲借3D打印開辟新“藍(lán)海”
多年研究3D打印技術(shù)的余振新表示,3D打印國內(nèi)雖有少量應(yīng)用,但多數(shù)企業(yè)僅是從國外購進(jìn)機(jī)器,再轉(zhuǎn)手賣到國內(nèi),類似于“經(jīng)銷商”。無論在中山還是廣東,像樂美達(dá)這樣自主研發(fā)3D打印技術(shù)的企業(yè),至今仍鳳毛麟角。
一家制作童車的企業(yè),何以鐘情于新潮的3D打印?樂美達(dá)集團(tuán)總經(jīng)理何云峰說,該集團(tuán)的童車生產(chǎn)本身就要用到模具,3D打印正好可以適應(yīng)這一需求。更重要的是,3D打印是一項(xiàng)重大的技術(shù)創(chuàng)新,是未來制造業(yè)的大勢,搶先研發(fā),可以為企業(yè)開拓新的增長點(diǎn)。從現(xiàn)實(shí)狀況來看,3D打印已被廣泛應(yīng)用于科研、教育,以及汽車制造、航天航空設(shè)計(jì)、醫(yī)療、建筑、工藝美術(shù)、兒童玩具、模具制造乃至燈飾制造、玻璃、陶瓷、塑料制品設(shè)計(jì)等諸多領(lǐng)域。而世界許多國家的領(lǐng)導(dǎo)人都曾表示,要抓緊將3D打印產(chǎn)業(yè)化。
正是瞄準(zhǔn)了這樣的市場機(jī)遇,樂美達(dá)集團(tuán)才搶先涉足3D打印。至今,該集團(tuán)已投入1000多萬元研發(fā)該技術(shù),而其3D打印機(jī)的銷售和工業(yè)服務(wù)也已經(jīng)展開。盡管仍處于起步階段,但該集團(tuán)對未來的市場前景充滿信心。
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