逼真的奧運“鳥巢”、惟妙惟肖的埃菲爾鐵塔、時尚的高跟鞋、實用的童車、輪胎、桌椅、茶杯……橫欄鎮樂美達集團光子科技中心,一件件精致的米白色模型,將展示櫥窗擺得滿滿當當。這可不是一般的模型,它們全部由3D打印機打印而成。
一年前,在童車行業鼎鼎大名的樂美達集團,請來中山大學的研發團隊,集中精力于研發、生產3D打印設備。在國內3D打印產業化仍處于起步階段的當下,這家公司投入1000多萬元,試圖以技術創新,研發出完全自主擁有的3D打印技術,為企業創造未來的增長點。
自產3D打印機工藝精良
在樂美達集團的光子科技中心內,10余臺1米多高的乳白色機器一字排開,安靜無聲地運作著。從外形看,頂端罩著黑色外殼,中部的兩塊顯示屏上,數據不停地閃動、刷新,顯示屏下方,則是用來控制機器的鍵盤。
這便是傳說中的“3D打印機”,科技界稱之為“激光快速成型機”或“增材制造機”。
“先設計出物品的三維圖像,然后進行分層,再注入材料粉末,通過激光熔融技術,逐層堆積成立體的實物。”樂美達集團特聘的3D打印技術專家、中山大學資深物理學教授余振新表示。
透過機身玻璃窗,記者看到,米白色的高分子復合材料粉末鋪展成平面,酷似一塊布料。按照設定好的圖像,米白色粉末在激光作用下,呈現出物品一層截面的形狀,厚度僅1.2毫米。一層截面成型后,會自動下沉,與已成型的截面無縫粘合。如此逐層累積,5至6小時后,一個完整的物品模型就出爐了。
在專業領域,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,由樂美達集團打印而成的首版琳瑯滿目,猶如無數件精美的工藝品。“這是童車,這是奧運鳥巢,這是DNA分子結構模型……”對打印出來的成果,余教授如數家珍。
據他介紹,企業可以按照3D打印出的首版,檢驗其是否達到預期效果,根據需要進行修改、調整,再將首版按一定比例放大,進而批量生產。一些結構復雜的首版,用普通工業程控車床無法一次制作完成,而3D打印則能輕易完成。
余教授的研發團隊目前人數不多,而且去年11月才到樂美達試水研發3D打印設備,但短短一年已生產出20余臺工藝精良、性能穩定的3D打印機。已擁有9項技術專利
在光子科技中心里側的工作間,幾名技術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。令余振新自豪的是,從3D打印機的設計制造,到最終制作的各類首版,全部都是他的團隊自主研發的成果,且已擁有9項技術專利。
“3D打印的最核心技術,是要將所有部件加以組合,設計出一套可以自動成型的邏輯控制軟件。”余振新說,這就要將光學、機械、電子、計算機、材料學的技術融為一體,并使之高度配合。早在10多年前,他就開始關注這套技術,不停地探索和改進。樂美達集團正好令這項研發成果得以應用。
不單核心技術完全自主研發,機器零部件也全部是“中山造”。余振新告訴記者,其團隊生產的3D打印機,外殼來自南頭鎮,而機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”。
樂美達集團的3D打印機,已經擁有自主品牌“譜斯達光子”。其不僅有完全自主研發的數字邏輯控制軟件,而且可以在室溫條件下實現成型操作,工藝簡單,制作時間短,全程高度智能化、自動化,無需專人值守。
欲借3D打印開辟新“藍海”
多年研究3D打印技術的余振新表示,3D打印國內雖有少量應用,但多數企業僅是從國外購進機器,再轉手賣到國內,類似于“經銷商”。無論在中山還是廣東,像樂美達這樣自主研發3D打印技術的企業,至今仍鳳毛麟角。
一家制作童車的企業,何以鐘情于新潮的3D打印?樂美達集團總經理何云峰說,該集團的童車生產本身就要用到模具,3D打印正好可以適應這一需求。更重要的是,3D打印是一項重大的技術創新,是未來制造業的大勢,搶先研發,可以為企業開拓新的增長點。從現實狀況來看,3D打印已被廣泛應用于科研、教育,以及汽車制造、航天航空設計、醫療、建筑、工藝美術、兒童玩具、模具制造乃至燈飾制造、玻璃、陶瓷、塑料制品設計等諸多領域。而世界許多國家的領導人都曾表示,要抓緊將3D打印產業化。
正是瞄準了這樣的市場機遇,樂美達集團才搶先涉足3D打印。至今,該集團已投入1000多萬元研發該技術,而其3D打印機的銷售和工業服務也已經展開。盡管仍處于起步階段,但該集團對未來的市場前景充滿信心。
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