小到一顆人造牙齒,大到一臺汽車發(fā)動機(jī),從非金屬材質(zhì)到金屬材質(zhì),只要你能想到的任何物品,以后幾乎都能用一臺3D打印機(jī)“打”出來。
　　如此神奇的事情,并不是發(fā)生在遙遠(yuǎn)的大洋彼岸,而是近在身邊。廣東奧基德信機(jī)電有限公司(下稱奧基德信)用自主研發(fā)的工業(yè)級3D打印機(jī)再次證明了,這種“幾乎可造萬物的機(jī)器”名不虛傳。
　　當(dāng)國內(nèi)很多地方在大談3D打印技術(shù)可能給制造業(yè)帶來的巨大變革時,奧基德信作為順德產(chǎn)業(yè)界的一匹“黑馬”,已經(jīng)瞄準(zhǔn)3D打印在制造領(lǐng)域的廣闊市場,開始探索可持續(xù)發(fā)展的商業(yè)模式。
　　奧基德信公司規(guī)劃,以3D打印為核心,該公司集技術(shù)研發(fā)、材料合作生產(chǎn)、裝備生產(chǎn)、教育培訓(xùn)、應(yīng)用服務(wù)及產(chǎn)業(yè)開發(fā)為一身,形成了一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈條,目前正規(guī)劃投資建設(shè)一個完整的3D產(chǎn)業(yè)園區(qū)。
　　最新的消息顯示,該公司計劃籌建首個3D打印工廠,預(yù)計年底開業(yè),屆時將可為順德制造企業(yè)以及珠三角地區(qū)提供各種3D打印外包服務(wù),快速制造各種創(chuàng)意產(chǎn)品,助力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型。
　　攜手世界500強(qiáng)研發(fā)3D打印專用材料
　　在順德大佬林立的制造江湖里,奧基德信只能算是一個名不見經(jīng)傳的“后輩”。因為資料顯示,這是一家成立僅一年多時間的公司。但在3D打印這個全球新興的領(lǐng)域,它卻已經(jīng)進(jìn)行了超過3年的技術(shù)攻關(guān)和沉淀。
　　走進(jìn)奧基德信的工作室,一臺“龐然大物”正在緊張工作,按照計算機(jī)輸入的模型打印物品。這就是該公司自主研發(fā)的工業(yè)級3D打印機(jī)。“跟其它3D打印機(jī)不同,這是國內(nèi)首臺PEEK高溫3D打印機(jī),也是全球第二家做出這個機(jī)器的企業(yè),能夠在400度的高溫下完成產(chǎn)品制造。”
　　“PEEK”實(shí)際是一種高分子材料的英文縮寫,中文名字為聚醚醚酮。與一般材料相比,PEEK具有耐溫、耐磨、機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)異性能,可用于制造高端機(jī)械和航空航天領(lǐng)域的各種零部件。
　　與傳統(tǒng)常用的光固化成型技術(shù)相比,PEEK高溫成型技術(shù)在工業(yè)上有著更為廣闊的運(yùn)用前景。因為光固化材料對光十分敏感,所生產(chǎn)產(chǎn)品的性能在光照下會出現(xiàn)變化,影響其長期使用的效果。而PEEK高溫成型技術(shù)一方面解決了產(chǎn)品性能的問題,另一方面通過高溫技術(shù)縮短了產(chǎn)品成型時間,進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約成本。
　　實(shí)際上,以材料研發(fā)來切入3D打印研發(fā)領(lǐng)域正是奧基德信區(qū)別于同行的一個顯著特點(diǎn)。由于3D打印機(jī)帶有機(jī)器的稱謂,國內(nèi)不少地方將其視為新興裝備制造行業(yè),從生產(chǎn)制造入手發(fā)展該產(chǎn)業(yè)。
　　其實(shí),3D打印更是一種生產(chǎn)方法,在學(xué)術(shù)上被稱為增量制造。與傳統(tǒng)制造業(yè)的“減法”制造不同,這是一種通過層層迭加的方式,將融合材料從3D模型數(shù)據(jù)制作成實(shí)際物體的過程。由于該生產(chǎn)方法與計算機(jī)技術(shù)緊密相連,因此國內(nèi)一批從事信息技術(shù)的企業(yè)也跨界進(jìn)入3D打印研發(fā)領(lǐng)域。
　　業(yè)內(nèi)人士介紹,隨著美國有關(guān)3D打印的代碼專利在前幾年到期放開后,3D打印機(jī)的生產(chǎn)已經(jīng)變得非常容易,這也正是近年來3D打印技術(shù)在全球掀起應(yīng)用熱潮的一個重要原因。但在技術(shù)開放之后,材料又成為制約3D打印技術(shù)推廣的一個重要原因。
　　在這種背景下,奧基德信找到了德國知名材料公司,并與之在去年建立了深度合作關(guān)系,成為該公司在中國首家3D打印的戰(zhàn)略合作伙伴公司。資料顯示,該公司是財富雜志世界500強(qiáng)企業(yè)。作為全球領(lǐng)先的特種化工企業(yè)之一,該公司是3D打印粉末材料的重要供應(yīng)商。
　　“按照公司生產(chǎn)的3D打印機(jī)的性能和特點(diǎn),我們和該公司共同開發(fā)3D打印專用材料,達(dá)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PEEK、尼龍、覆膜砂等非金屬材料,到鈦合金、不銹鋼及銅鋁等金屬材料均“一網(wǎng)打盡”,不僅能滿足一般工業(yè)制造需求,還可覆蓋航天及軍工等高精尖產(chǎn)品領(lǐng)域。
　　用“工廠模式”提供規(guī)?；?wù)
　　在對材料執(zhí)著追求的背后,該公司技術(shù)團(tuán)隊看中的是3D打印在工業(yè)領(lǐng)域巨大的應(yīng)用市場。作為一種新生產(chǎn)方式,3D打印最早也是用于工業(yè)領(lǐng)域。而隨著技術(shù)的成熟,3D打印可適用的制造行業(yè)在不斷擴(kuò)大,并突破了模具樣品生產(chǎn)的范疇,可直接生產(chǎn)成型產(chǎn)品,讓整個市場規(guī)模一下子得到巨量釋放。
　　奧基德信的銷售部負(fù)責(zé)人介紹,在3D打印就像一種“通用”技術(shù),從研發(fā)、設(shè)計到生產(chǎn)制造,幾乎每一個環(huán)節(jié)都可以用到。而在以“世界工廠”著稱珠三角地區(qū),這項技術(shù)的應(yīng)用前景和市場是非常樂觀的。
　　實(shí)際上,在順德這個傳統(tǒng)制造大區(qū)里,以新興的設(shè)計企業(yè)為代表,正產(chǎn)生一大批3D打印技術(shù)的用戶。他們用3D打印技術(shù)來縮短手板制作時間,降低開模成本,加速新品研發(fā)。
　　據(jù)筆者采訪得知,打印規(guī)格和精度是企業(yè)較為關(guān)心的熱點(diǎn)話題,目前順德企業(yè)使用的3D打印技術(shù)在規(guī)格上以小型化為主,大多集中在200、300毫米之間,有時很難達(dá)到手板制作要求的比例,而一些精密部件則對打印精度有著高要求。兩者在很大程度上都制約了3D打印技術(shù)的推廣與普及。對此,該公司技術(shù)團(tuán)隊負(fù)責(zé)人介紹,為了滿足工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的需求,該公司研發(fā)的機(jī)器SLS機(jī)最大可達(dá)到800毫米,SLM機(jī),精度則達(dá)到正負(fù)0.1毫米,3DP機(jī)精度則達(dá)到正負(fù)0.1毫米,制造領(lǐng)域的各種部件幾乎都可以生產(chǎn)。
　　但是,在規(guī)格大小和精度之外,相對高昂的費(fèi)用是阻礙3D打印普及的另一個重要因素。以奧基德信研發(fā)的工業(yè)用3D打印機(jī)為例,產(chǎn)品的市場單價在200萬元左右。“中國3D打印市場仍處于初始階段,要讓企業(yè)一下子掏這個錢來買機(jī)器不是很現(xiàn)實(shí)。”王曉斌說。
　　為進(jìn)一步培育3D打印市場,奧基德信擬投入數(shù)千萬元,初步規(guī)劃選址在容桂開設(shè)順德首家3D打印工廠,并引入汽車銷售4S店模式,為客戶提供一站式服務(wù)。按照公司的規(guī)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多臺工業(yè)級3D打印機(jī)進(jìn)行“作業(yè)”,為企業(yè)和個人提供快速成型的“外包”服務(wù)。
　　更為重要的是,通過這種多臺機(jī)器聯(lián)合的“并機(jī)”模式,這個3D打印工廠將可進(jìn)一步擴(kuò)大小批量生產(chǎn)的規(guī)模,實(shí)現(xiàn)小規(guī)模量產(chǎn),讓個性化定制產(chǎn)品也擁有批量生產(chǎn)的可能。“如此一來,客戶設(shè)計出來的產(chǎn)品就可以直接下單打印出來,直接進(jìn)入市場,甚至連庫存都不用。”同時通過規(guī)?；纳a(chǎn)也進(jìn)一步降低了3D打印的服務(wù)成本。
　　擬建3D園區(qū)形成產(chǎn)業(yè)鏈經(jīng)營
　　據(jù)透露,新設(shè)立的3D打印工廠將重點(diǎn)瞄準(zhǔn)汽車交通、醫(yī)療、工業(yè)設(shè)計、創(chuàng)意發(fā)明、電商新品等五大領(lǐng)域。
　　俗話說,“術(shù)業(yè)有專攻。”以傳統(tǒng)的制造思維來看,這五大領(lǐng)域不僅沒有太多關(guān)聯(lián),而且跨度還非常大,集中在一個公司里生產(chǎn)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業(yè)的服務(wù)?
　　“主要是通過組建專業(yè)的研發(fā)隊伍來完成。”王曉斌說,該公司對內(nèi)建立了由五名博士、博士后和一名碩士組成的核心研發(fā)團(tuán)隊,主要從事新型3D打印技術(shù)與裝備的研究,同時與美國、英國、德國及新加坡等地的團(tuán)隊合作,研究、收集并分析世界新型3D打印技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展方向。
　　在此基礎(chǔ)上,奧基德信還開辦了博士俱樂部,現(xiàn)擁有具有各種專業(yè)背景的28位博士、博士后的專家顧問,可謂不同領(lǐng)域的3D打印生產(chǎn)提供專業(yè)解決方案。
　　而對公司銷售部負(fù)責(zé)人來說,如何改變研發(fā)的習(xí)慣,是推廣3D打印技術(shù)的更深層次“瓶頸”。他說,目前一些產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較成熟,整個產(chǎn)品研發(fā)已有固定的模式,很多研發(fā)人員更習(xí)慣于用模具制作模式,而不會一開始就想到利用3D打印技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。因此,必須從工業(yè)設(shè)計入手,來改變產(chǎn)品的研發(fā)習(xí)慣。
　　為此,奧基德信正與部分院校合作培養(yǎng)3D打印技術(shù)人才。“現(xiàn)在正準(zhǔn)備和順德一家職業(yè)學(xué)校合作開設(shè)3D打印專業(yè),我們提供系統(tǒng)的教材和專業(yè)教員負(fù)責(zé)培訓(xùn),預(yù)計下半年可啟動。”
　　實(shí)際上,建設(shè)3D打印工廠只是一個開始。在奧基德信的規(guī)劃中,以3D打印為核心,公司將建設(shè)一個完整的3D打印產(chǎn)業(yè)園區(qū),其中包括3D打印技術(shù)研發(fā)中心、3D裝備生產(chǎn)基地、3D材料生產(chǎn)基地,3D教育培訓(xùn)與服務(wù)中心,3D產(chǎn)業(yè)化基地及配套的辦公樓、物流等一系列設(shè)施。
　　名詞解釋
　　3D打印機(jī)
　　3D打印機(jī)(3D　Printers)發(fā)源于軍方的“快速成型”技術(shù),是一種由CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)通過成型設(shè)備以材料累加的方式制成實(shí)物模型的技術(shù)。其操作原理與傳統(tǒng)打印機(jī)有很多地方是相似的,它配有融化尼龍粉和鹵素?zé)?允許使用者下載圖案。
　　與傳統(tǒng)打印機(jī)不同的是,打印的不是紙而是粉末。打印時,它將設(shè)計品分為若干薄層,每次用原材料生成一個薄層,再通過逐層疊加“成型”。過去其常在模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域被用于制造模型,現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造,已經(jīng)有使用這種技術(shù)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:從想象到現(xiàn)實(shí)》一書中,3D打印被稱為“一臺幾乎可造萬物的機(jī)器”。未來,大到房子小至一個玩具,皆可用3D打印來制造。因此,美國總統(tǒng)奧巴馬說,3D打印將為幾乎所有產(chǎn)品的制造方式帶來革命性變化。