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华曙高科:3D打印是湖南“智造”的新坐标

2015年08月05日 11:18中国机床商务网点击:5032

  成“材”之道:华曙高科的崛起,印证着湖南在新材料领域创新的速度和决心
  
  足有一层楼高的高头大马、巨型吊灯、结构复杂的无人机机翼……记者来到位于长沙市高新开发区的湖南华曙高科技有限责任公司(简称“华曙高科”),大厅里这些通过3D打印一次成型的创意设计,让每个参观者都有上前合影的冲动。
  

 
  在华曙高科宽敞的生产车间,一台台3D打印机正在紧张地工作着。3D打印,其实是增材制造的俗称。制造产品,先设计三维图纸,并把数据导入华曙高科研制的3D打印机进行智能排列,再把产品的三维图形“切”成一千层、一万层,把华曙高科自主研发的粉末材料装入设备,然后用选择性激光烧结技术逐层烧结叠加,最终“打印”出三维物体。
  
  这样的3D打印,只需几个小时,产品即可新鲜出炉。若是大型产品,还可以“分瓣”打印,再进行拼装。比起传统制造业动辄十天半个月的开模具和试模时间,可谓新一轮工业技术革命。
  
  “3D打印在小批量生产中能创造巨大的价值,目前在汽车制造、航天航空、医疗、小家电研发、手板制造和文化创意领域均得到了广泛的应用。”华曙高科董事长、美籍华人科学家许小曙博士告诉记者。
  
  许小曙出生于湖南长沙,湘潭大学计算机科学硕士毕业后赴美留学,一直在美国发展。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,回湘创业。2012年底,华曙高科研发的第一台尼龙3D打印机在长沙下线,成为继美国3D系统公司、德国EOS公司后,世界上第三家高端3D打印设备制造商,引起国内外关注。可是,“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,省委书记、省人大常委会主任徐守盛,省委副书记、省长杜家毫相继考察华曙高科,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,印证着湖南在新材料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。
  
  3D打印,已实现从样品到直接终端产品生产的飞跃
  
  两年前,华曙高科的工作人员会得意地提到,国内几家著名小家电企业,搞新产品研发需制作的样品,都是请他们“打印”的。这既可以缩短制作周期,又降低成本。
  
  这不过是华曙高科3D打印的初级阶段。
  
  “目前华曙高科的3D打印,已实现从样品到直接终端产品生产的飞跃。”许小曙告诉记者,3D打印不仅在为家用电器、电动工具生产直接终端产品,更有3家国外著名汽车制造商,将华曙高科“打印”的汽车重要零部件装备在整车上,目前已进入路试阶段。
  
  以往对于骨折病人,若要植入固定骨头的钛板,医生要在手术现场确定钛板需要弯曲的弧度和打骨钉的位置,耗时较长。3D打印可以借助CT扫描“打印”出骨折部位的术前模型,钛板的弧度、骨钉的位置,医生通过术前预演,早已心中有数,手术更精确,手术时间可节约三分之一以上。华曙高科这一技术已在湘雅医院、长沙市三医院有了1000余例成功临床病例。
  
  而3D打印的钛合金人体植入物,只要通过国家卫生部门的相关审批,有望直接植入人体。
  
  全球唯一一家既制造设备,又生产材料的3D打印企业
  
  从样品到直接终端产品生产,华曙高科的底气何在?
  
  “这得益于华曙高科在设备制造和材料研发上不断精益求精。”许小曙认为。最近,华曙高科与世界500强企业德国巴斯夫(Basf)公司合作研发出一种高分子3D打印材料,有了它,汽车制造、航天航空领域某些直接终端产品生产,完全能达到使用要求。
  
  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,还从事终端产品加工服务的企业,独立构成了3D打印完整产业链。
  
  今年5月,华曙高科第一台金属3D打印设备正式下线。而华曙高科与中南大学对金属粉末材料的合作研发,已完成实验室阶段,即将投入批量生产。“到那时候,航天航空企业也可以使用金属3D打印技术进行复杂精密零部件的加工制造了。”许小曙说。
  
  金属粉末材料的成功研发,还可以为国家节省大量的外汇。譬如钛合金粉末,从国外购买需5000元一公斤,而原材料成本不过200元。
  
  “今年华曙高科的3D打印设备销售约50台,年产值1亿多元。”许小曙告诉记者,目前华曙高科已成功研制4型7款3D打印设备、14款3D打印材料,但按今年下半年的订单趋势,产能很快就会饱和,“接下来我们就要开始第二期的征地建厂房了。”
  
  今年4月,增材制造领域首个“国家工程实验室”落户华曙高科,由此确立华曙高科在国家增材制造领域的龙头地位。
  
  造“材”感言:创新是一个不断追求卓越的历程
  
  3D打印是什么?2009年,当华曙高科在长沙刚刚成立的时候,3D打印对大多数人而言,还是一个陌生的名词;风雨近六载,外界对3D打印将如何影响我们的未来世界一直众说纷纭。但创新就是如此,要有足够的激情去驱逐寂寞,要用坚定的信念去应对质疑,执着而纯粹地去追求认定的目标,华曙人就是这样一路披荆斩棘、锐意进取,从第一台工业级3D打印机到高速机、高温机、金属机、十几款高性能材料……当我们的产品遍布全球、我们的3D打印技术帮助客户实现他们的一次次创新之梦时,我们知道,中国人自己的3D打印已经开始成长。创新是一个不断追求卓越的历程,华曙人也将在3D打印创新之路上奋斗不息。   ——许小曙
  
  用“材”点滴:“打印”一个新世界
  
  华曙高科的员工有一项其他公司职员没有的便利,那就是可以制造独一无二的小玩意。像印有恋人名字的手机套、首饰盒,自行设计的台灯,各种创意装饰品,只要画出三维图纸,便可以通过3D打印机“打印”出完美的产品。
  
  华曙高科董事长、美籍华人科学家许小曙博士闲暇时喜欢装修房子、做家具,一套外壳均为3D打印的电动工具可谓他的最爱。
  

 
  看吧,3D打印,不仅是用于航天航空这样的高精尖领域,它也与我们的生活息息相关。你去医院,医生为你准备安装的假牙是3D打印的;你去看房,楼盘模型是3D打印的;也许在将来的某一天,你或许会住着“打印”出来的房子,驾驶着“打印”出来的汽车走南闯北……而实际上,3D打印的房子已在江苏亮相。
(来源:中国3D打印技术产业联盟网)

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