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站在巨人肩头的华曙高科

2014年12月08日 10:13中国机床商务网点击:5446

  【中国机床商务网 名企在线】华曙高科由美籍华人科学家许小曙博士归国创办。此前,许博士在世界顶级3D打印设备生产商美国3Dsystems公司担任技术总监,曾主持该公司四代(2500plus、Vanguard、Hi-Q和Spro60)工业级3D打印设备的研发和生产。华曙高科是在世界顶级企业前四代(SLS)设备基础上起步的——华曙高科的第一代机器就相当于美国的第五代机器。
  
  3D打印技术的发展近年来在全球受到高度关注,国内制造业也不例外。人们热衷于讨论这种技术将在多大程度上改变制造业的面貌。在2014年11月19日至22日东莞举办的DMP展会上,记者看到多家企业在展示有关3D打印的设备和产品。但是,代理国外品牌的多,国内3D打印设备生产企业相对较少。在国内设备生产商中,湖南华曙高科技有限公司(以下简称华曙高科)是最引人注目的。该公司常务副总经理陈勃生接受了本刊记者采访。
  
  
常务副总经理陈勃生
  
  记者:目前国内制造业对华曙高科的了解似乎还不多。请您介绍一下华曙高科成立的背景和发展历程。
  
  陈勃生:华曙高科成立于2009年末,由美籍华人科学家许小曙博士归国创办。此前,许小曙在世界顶级3D打印设备生产商美国3Dsystems公司担任技术总监,曾主持该公司四代(2500plus、Vanguard、Hi-Q和Spro60)工业级3D打印设备的研发和生产。他把这项技术带回国内,才有了华曙高科。也就是说,华曙高科是在世界顶级企业前四代(SLS)设备基础上起步的——华曙高科的第一代机器就相当于美国的第五代机器,但美国目前没有第五代机器。华曙高科成立后,所有员工都在国内招聘,完全是自己培养的一支队伍。2012年,我们生产出自己的第一款3D打印设备,当年8月首台机器返销回3D打印技术的发源地美国,如果没有一定的优势与特色,美国人完全可以在本国买,不必舍近求远。
  
  
许小曙博士在德国法兰克福举办的“2014欧洲模具展”上演讲
  
  记者:目前出现的3D打印技术已经有很多种。华曙高科采用的3D打印技术有什么特点?
  
  陈勃生:3D打印技术是一个比较宽泛的概念,目前有七大类别,华曙高科目前采用的是选区激光烧结技术,简称SLS。这种技术的特点在于,做出来的东西可直接用于终端零件制造,也就是说产品是直接可用的。很多3D打印设备的产品仅仅具有一个空间的形状,比如做一个模型只是用来看的,那么只要有一个空间形状就可以了,并不一定可以使用。如果用SLS技术制作无人机的零件,安装在无人机上,这架飞机就可以飞;做汽车零件,装在汽车上,汽车就可以跑。
  
  记者:近些年业界对3D打印技术很关注,国内也已经有一些从事3D打印技术研发的企业。华曙高科的核心竞争力体现在哪里?
  
  陈勃生:华曙高科目前的主营业务主要在三方面:首先,3D打印设备的研发和制造;第二,用于选区激光烧结的尼龙材料的研发和生产;第三,用设备和材料来制造终端的零部件。今年11月下旬,在德国法兰克福举办、最具影响力的欧洲模具展(EuroMold)参展信息表明,在3D打印设备方面,目前市场上销售的能打印尼龙材料的选区激光烧结设备,做得好的在全球只有三家。一家是美国的3Dsystems公司,另一家是德国的EOS公司,再有就是我们华曙高科。在材料的研发生产方面,目前全球只有两家公司可生产用于选区激光烧结的尼龙材料,一家是德国的大型化工企业(EVONIC),第二家就是华曙高科。而同时可以做设备、做材料还能进行终端零部件生产,构成完整产业链的企业,全球就只有华曙高科一家。
  
  我们之所以具有这样的优势,要归功于许小曙博士自身的实力。许博士曾是世界顶级3D打印设备生产公司的技术总监,除了领导开发前四代SLS设备奠定的高起点外,他本人还具有机械、计算数学、计算机、应用数学和材料学等多个专业深厚的学术背景,决定了他可以很好地开展材料方面的研究,他带的团队经过两三年的努力就有了成果。我们公司在做设备的时候,如果没有自己的材料,公司的发展必然受制于其他企业。目前我们可以把自己的设备和材料捆绑向客户推出。
  
  记者:华曙高科生产的3D打印设备可以在哪些领域应用?
  
  陈勃生:这项技术可以应用的领域非常宽,从卫星、火箭、飞机,到军工、汽车、工程机械、电子电器、家用电器、艺术设计等等,都可以使用。我们的设备生产销售时间不长,目前做得比较有成效的市场包括汽车零部件,还有电动工具外壳。电动工具外壳形状非常复杂,如电钻、气锤等,国内一些厂家直接委托我们生产。此外,在医疗领域,目前我们的产品可以用于骨科手术方案制定、术前演练等。比如有一个人骨头摔碎成几块,分布在体内几个地方,我们根据这些骨头的形状,用1:1的比例全部打印出来,医生就可以把需要用的固定器材(如钢板)在体外预弯成形,同时把固定的螺钉的长短和钉道方向提前规划好。这样可以大大减少手术时间、病人出血量,还可以减小手术创口,降低手术风险。
  
  在模具企业市场方面,我们也刚刚开始做。模具一般是用金属材料制造。我们的金属材料烧结设备(FS275M)目前正在研制,现在已进入调试阶段,估计明年上半年可以出产品。
  
  记者:请您展望一下未来3D打印技术究竟会给制造业带来怎样的变化?
  
  陈勃生:3D打印可能给制造业带来一场革命性的变化。关于这方面,经济学家和政治家们已经讲了很多。我认为,它的革命性体现在过去没办法做的一些事情现在可以做了,以前做起来价格非常昂贵的东西,现在可以用比较廉价的方式来实现。而且,一直以来,所有工业设计的前提是设计出的产品能制造出来,任何设计都受到制造技术的限制,不能真正发挥最大限度的功能。比如,我想设计实现某种功能,需要非常复杂的形状,而这个复杂形状是做不出来的,就只能用一些比较简单的形状来替代,在此过程中就牺牲了我所希望实现的性能、指标。也就是说,以前不是想出来的东西都能做出来,必须在现有技术能做出来的前提下设计,这样一来设计就受到非常大的限制。在3D打印问世以后,这种限制被完全打破了。
  
  记者:具体到模具行业,3D打印技术能改变传统模具生产方式吗?
  
  陈勃生:未来金属3D打印将大大改变传统模具生产方式。模具分为热加工模具和冷加工模具两大类。对热加工模具而言,3D打印就会带来非常明显的变化。大量的塑料零件都是用热加工模具来做的。使用热加工模具就涉及散热问题。对热加工过程来说,把熔融状态材料注射进模具后,它在模具当中要冷却。以往的模具,冷却通道都只能做成直的,想做成弯的也做不到,但只要做成直的就导致冷却不均匀,而模具冷却不均匀就容易导致产品出模后变形。这是以往这类模具生产中最大的问题。3D打印用于模具生产,解决的最核心问题就是实现随形冷却,也就是跟随模具所需要的形状进行合理有效的冷却,弯曲的冷却通道终于可以做出来。这是其他技术没有办法实现的。
  
  记者:目前在开发3D打印技术市场方面,华曙高科都做了哪些工作?
  
  陈勃生:我们通过各种展会进行展示;与一些高校进行合作,让工程技术人员到学校给老师和学生讲解这项技术,举办师资培训班,将来还可以帮助高校开设相关专业,培养相应的学生;与科研单位合作,让科研单位借助我们与美、德同类设备完全不同的开放式平台,合作或独立研发更多品种的3D打印材料,以适应今后产品对材料更广泛的需求。此外,我们已经成立一个3D打印技术服务联盟,由包括企业、院校、科研单位在内的产业链上各个环节组成,其作用在于给客户提供整体的解决方案。客户只要有需求,就可以委托联盟的某单位做逆向扫描,委托某个单位做机械设计,也可以委托某个单位做产品成型。在没有该联盟以前,客户想用3D打印技术,但如果没有技术人员会设计就用不成,或者买不起昂贵的设备也用不成。相关数据建模都是诸多细分的专业领域,如果客户现有技术储备不能覆盖这些领域也用不成。现在我们提供一个全产业链的高技术服务,客户只需要把他们的需求提出来,然后联盟内部分工合作,整体解决方案就实现了。
  
  记者:在开发市场方面,您感觉面临的最大困难或挑战是什么?
  
  陈勃生:目前,对于我们而言,感到最大的问题是,国内客户对3D打印技术能给现有技术带来的变化了解非常少,所以目前还处于市场的培育阶段。即便在发达国家,目前3D打印也还是属于小众市场。2013年全球3D打印的总产值是30.7亿美元,也就是不到200亿人民币。这甚至不到国内一家大企业产值的1/4。全球产值就这么小,在中国就更小了。未来短时间内也难有有爆发式的增长。
  
  仅仅通过企业做市场推广是远远不够的。首先,为什么大家对此知之甚少?因为长期以来我们高等院校培养出来的工程师、技术人员、艺术设计师,根本不知道有3D打印这回事,他们在学校里从来没学过这种东西。所以,从学校教育开始就要做工作,今后3D打印应该进入大学的课程。目前国内大学只在硕士、博士两个层次上培养3D打印相关专业学生,本科生没有,这是很大的问题。这个问题不是企业可以解决的。第二,仅仅依靠企业来推广,力度非常有限,政府应该加大宣传、科普的力度,让更多人了解这项技术。政府还应出台相应的扶持、鼓励政策,让更多人使用这项技术,就像鼓励新能源汽车那样。
  
  目前国内3D打印设备生产企业非常有限,规模也非常小。华曙高科目前有150多人,可能在国内算规模最大的3D打印设备生产企业。小的企业可能只有三五十个人。从技术水平来看,能够和国外最先进企业有同等话语权的企业非常少。近几年有一个不好的现象是,有些人并未完全掌握核心技术但却能忽悠,说我这个也能做,那个也能做,实际做出来产品的品质与国外先进企业没有可比性。当然,在技术上国内也有做得很出色的,比如北京航空航天大学王华明教授的团队、西北工业大学黄卫东教授的团队,但实现产业化尚任重道远,毕竟做产品和做研究是非常不同的。你可以把研究水平做得很高,但能否做成一个稳定、可持续生产、不出故障的产品,完全是另外一回事。
(来源:国际机床网)

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