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华曙高科:打印”世界的梦想

时间 : 2017-12-28 10:27    来源 : 湖南日报   作者 : 刘银艳 钟默   责任编辑 : 周娜

8年前,湖南华曙高科技有限责任公司创始人、董事长许小曙放弃美国优厚待遇,回到长沙掀起“3D打印”制造业革命;而今,华曙高科已成为中国增材制造领域的龙头和全球唯一一家既生产3D打印机,也生产3D打印材料,还提供客户服务支持的3D打印全产业链企业——

 

“打印”世界的梦想

 

12月26日,长沙高新开发区,湖南华曙高科技有限责任公司3D打印的方程式赛车。

 

湖南日报记者 童迪 摄

 

湖南日报记者 刘银艳 通讯员 钟默

 

从样品到终端产品“打印”的飞跃

 

84岁的张金贵老人,近日在中国人民解放军陆军军医大学附属西南医院,接受了全球首例个性化3D打印钽金属垫块植入的全膝关节翻修手术。

 

这一3D打印钽金属垫块,就是由株洲普林特增材制造有限公司采用湖南华曙高科金属3D打印技术制作的。

 

术后第一天,老人就能在帮助下下床行走了。

 

株洲普林特是国内唯一一家拥有生产3D打印级钽粉专有技术的企业。但钽金属熔点接近3000摄氏度,目前市面上大部分3D打印机,都无法实施钽金属打印。最终,株洲普林特选择与华曙高科合作,为老人量身订制的3D打印钽金属垫块,完美填充了骨缺损,而且表面粗糙多孔的金属骨小梁设计可使自体骨快速长入金属孔隙內,从而获得假体与自体骨的长期稳定。

 

12月26日,记者来到华曙高科,在宽敞的研发中心,一台台庞大的3D打印机正在有序地工作着。

 

3D打印,即增材制造的俗称。就拿打印钽金属垫块来说,先设计三维图纸,再把数据导入华曙高科研制的3D打印机进行智能排列,由此将三维图形“切”成1000层、1万层……然后装入金属粉末钽粉,用选区激光熔融技术逐层熔融叠加,最终“打印”出三维物体。

 

这样的3D打印,设计再复杂的产品,只需几个小时即可新鲜出炉;若是大型产品,还可以“分瓣”打印,再进行拼装。

 

华曙高科的金属3D打印机可打印钨、钽、铜、镍基高温合金等13种金属粉末材料。

 

“在3D打印的7大类别中,华曙高科只选择研发适用于尼龙3D打印的选区激光烧结技术和适用于金属3D打印的选区激光熔融技术,这与那些只做模型的3D打印技术截然不同,我们能制作出形状最复杂的功能性零件,不只是用来欣赏,而且可以使用。”华曙高科常务副总经理陈勃生介绍。

 

2009年公司成立之初,国内几家著名小家电企业搞新产品研发需制作的样品,都是请华曙高科“打印”的。既可以缩短制作周期,又降低成本。

 

这不过是华曙高科3D打印“小试牛刀”。

 

“华曙高科的3D打印,近几年已实现从样品到直接终端产品生产的飞跃。”华曙高科董事长许小曙介绍,目前,3D打印不仅为家用电器、电动工具、汽车等生产直接终端产品,更已直接应用于航空航天、医疗等领域。

 

近日,在2017中国大学生方程式汽车大赛中,长沙理工大学CRT赛车队获大赛一等奖,其3D打印赛车获耐久性能奖第一名。赛车的方向盘、立柱、进气总成、摇臂等近40个关键零部件,均采用华曙高科的3D打印技术,以实现赛车的轻量化和优质化。

 

华曙高科在义齿行业的3D打印产业化应用引人注目。从2016年至今,其为义齿加工商量身订制的金属3D打印机销往世界各地,已生产近40万颗3D打印义齿。

 

传统义齿的制作,从取模,到寄至义齿加工厂由技师进行手工制作,工序多达10多道;而3D打印义齿,只需医生用口腔扫描仪采集患齿的三维数据,传至义齿加工厂就可打印,再通过烤瓷即可成为直接使用的义齿。

 

“手工制作义齿,需多名技师联手作业,一天最多生产几十颗;华曙高科的3D打印义齿,6小时就能打印150颗,且可以24小时连续作业。”陈勃生说。

 

加速湖南3D打印国际化步伐

 

今年9月,在美国德克萨斯州奥斯汀市,华曙高科成立了北美分公司。

 

美国奥斯汀市是选区激光烧结3D打印技术诞生地,也被公认为3D打印的发源地。

 

从在欧洲设立增材制造研发中心,到北美布局3D打印基地,华曙高科的海外拓展,正加速湖南3D打印国际化步伐。

 

“华曙高科在设备制造和材料研发上,精益求精,这也是敢于走出国门的核心所在。”华曙高科董事长许小曙介绍,华曙高科成立之初,在主攻设备研制的同时,也一直在进行材料研发,最终成功研制出当时在全球通用的尼龙粉末材料,打破了德国赢创公司(EVONIK)对这一材料的垄断。从此华曙高科成为全球唯一一家既制造设备,又生产材料,还提供客户服务支持的企业,独立构成了3D打印完整产业链。

 

目前,华曙高科共申请专利105项,获得授权专利近70项,自主知识产权处于国内领先水平。自主研发的两大系列10款全球领先的工业级3D打印设备,装机量在国内设备制造商中排名第一,与欧美领头企业同类产品相比不分伯仲;成功研制出6款高分子3D打印材料,开发出13种金属3D打印材料的熔融工艺,已实现量化生产。

 

华曙高科是率先将金属3D打印设备出口海外的中国3D打印企业,近两年海外销售额占比在40%以上,其销售服务网络遍布全球30多个国家和地区,已成为“中国智造”在海外的一张闪亮名片。

 

“我们的目标,就是要进入世界前三强,让世界各地的用户都能使用华曙高科的3D打印技术,实现自己的3D打印梦想!”许小曙说。

 

再一次引领3D打印对制造业的变革

 

11月14日,全球3D打印盛会formnext在德国法兰克福盛大开幕。会上,华曙高科宣布,即将推出“CAMS未来工厂”——全球最大打印幅面高温尼龙3D打印设备FS1001P以及多激光多振镜的中大型金属3D打印设备,这将再一次引领3D打印对制造业的变革。

 

“现在的3D打印机,都是单机型,只有一个功能站,只能进行间歇式生产。CAMS未来工厂里,新的机型包括装载、建造、保温、清粉4个功能站,可实现各个工序之间的无缝对接,而多台新机器又可以构成一条智能化自动生产线,让生产效率更高。”华曙高科常务副总经理陈勃生向记者描述。

 

目前,全球最大打印幅面高温尼龙3D打印设备FS1001P已进入试运行阶段,即将在明年3月的上海TCT展会上正式发布。而具有连续生产功能的中大尺寸金属3D打印机也正在研发,于明年3月发布样机。

 

“CAMS未来工厂的推出,也让我们扩大生产、扩建厂房成为必然。”华曙高科董事长许小曙说。

 

2009年,许小曙辞去美国一家3D打印设备生产公司技术总监一职,回到家乡长沙创业。创业之初,筚路蓝缕。“设备研制出来了,筹来的资金也用完了,未来的路很迷茫。”许小曙说,那个时候,公司还租用着湖南大学科技园的场地,没办法谈发展。

 

迷茫的心情没有持续多久,各级领导对其发展给予高度重视,政府部门也多方支持,“从低息贷款、征地到厂房建设,可以说是特事特办,一路绿灯。”许小曙说。

 

占地48亩的华曙高科增材制造产业园,从2013年8月动工,到2014年9月建成启用,只用了13个月。“华曙高科的崛起,印证着湖南在智能制造领域创新的速度和决心。我的不少德国、美国朋友都不敢相信这样的湖南速度。”许小曙笑着对记者说。

 

■相关链接

 

湖南3D打印方兴未艾

 

近年来,世界各国不断加强3D打印技术的研发及应用,全球3D打印产业形成了美欧等发达国家和地区主导,亚洲国家和地区后起追赶的发展态势。我国3D打印产业基本形成了以环渤海地区、长三角地区、珠三角地区为核心,以中西部地区为纽带的产业空间发展格局,正迎来高速发展期。

 

2016年,全球3D打印行业产值为60.63亿美元,中国3D打印市场规模达到9.26亿美元,占全球比重达15.27%。2017年我国3D打印市场规模有望达到11.54亿美元,预计2020年将超20亿美元,占全球比重达17%,年复合增长率为20%。

 

通过几年发展,湖南3D打印产业链形成了以长沙高新区为核心,产业链企业协同发展的产业格局。3D打印技术及应用产业链核心产品是工业级3D打印装备及材料。我省以华曙高科为产业链龙头,带动了华翔增量、顶立科技、六新智能、宁乡吉唯信、株洲普林特等一批省内3D打印企业的技术进步,实现了我省3D打印设备技术领域的跨越式发展;建立了3D打印产业技术创新联盟,拥有15个国家重点实验室、136家省级重点实验室。

 

目前我省3D打印技术已在汽车制造、航空产业、医疗、文物修复以及文化创意等行业推广应用,产业技术不断进步,产业链创新应用不断拓展。全省专业从事3D打印技术研发及应用的企业超过30家,2017年1至10月,产业链企业工业产值达6.2亿元,预计全年产业规模7.3亿元左右。

 

■短评

 

核心技术即话语权

 

沈德良

 

3D打印技术以其生产周期短、自动化、绿色环保的特点,正从实验室快速应用于制造、医疗、教育、考古、建筑和军事等领域,被誉为开启“第三次工业革命”的钥匙。

美国奥斯汀被公认是3D打印的发祥地,如今,华曙高科将自己的分公司开到了奥斯汀。这不仅仅是市场营销上的布局,更是一种基于技术自信的力量宣示。

 

从落户长沙到率先向海外出口金属3D打印设备,从样品到直接终端产品生产的飞跃,短短8年时间,华曙高科便实现了从跟跑到领跑的嬗变,成为“湖南智造”享誉海外的一张名片,这背后是核心技术的强大支撑。

 

当今高科技领域的竞争,核心技术是杀手锏。实现高质量发展,推动中国由制造大国转向制造强国转换升级,离不开核心技术的支撑。

 

前不久闭幕的省委经济工作会议提出,要顺应科技革命和产业变革趋势,抓住智能制造这个核心,提质升级传统制造业,加快培育壮大新兴产业,大力促进互联网、大数据、人工智能同实体经济深度融合,扎实抓好20个工业新兴优势产业链,力争在先进储能材料及电动汽车、3D打印和机器人等5至8个重点领域率先突破,推动我省制造业加速向数字化、网络化、智能化、绿色化方向延伸拓展,努力在中部崛起中形成智能制造高地。这是构筑湖南经济向高质量发展的清晰路径。

 

华曙高科的成功,印证着湖南致力创新发展的速度和决心。

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