華曙高科：“打印”世界的夢想

3D打印技術以其生產(chǎn)周期短、自動化、綠色環(huán)保的特點，正從實驗室快速應用于制造、醫(yī)療、教育、考古、建筑和軍事等領域，被譽為開啟“第三次工業(yè)革命”的鑰匙。

10年前，湖南華曙高科技有限責任公司（下稱“華曙高科”）創(chuàng)始人、董事長許小曙放棄美國優(yōu)厚待遇，回到長沙掀起3D打印制造業(yè)革命;而今，華曙高科已成為我國增材制造領域的龍頭和全球唯一的3D打印全產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)。

從落戶長沙到率先向海外出口金屬3D打印設備，從樣品到直接終端產(chǎn)品生產(chǎn)的飛躍，短短10年時間，華曙高科便實現(xiàn)了從跟跑到領跑的嬗變，成為“湖南智造”享譽海外的一張名片。

從樣品到終端產(chǎn)品“打印”的飛躍

3D打印，即增材制造的俗稱。拿打印鉭金屬墊塊來說，先設計三維圖紙，再把數(shù)據(jù)導入華曙高科研制的3D打印機進行智能排列，由此將三維圖形“切”成1000層、1萬層……然后裝入金屬粉末鉭粉，用選區(qū)激光熔融技術逐層熔融疊加，最終“打印”出三維物體。

這樣的3D打印，再復雜的產(chǎn)品，只需幾個小時即可“新鮮出爐”;若是大型產(chǎn)品，還可以“分瓣”打印，再進行拼裝。

華曙高科的金屬3D打印機可打印鎢、鉭、銅、鎳基高溫合金等13種金屬粉末材料。

“在3D打印的7大類別中，華曙高科只選擇研發(fā)適用于尼龍3D打印的選區(qū)激光燒結技術和適用于金屬3D打印的選區(qū)激光熔融技術，這與那些只做模型的3D打印技術截然不同，我們能制作出形狀最復雜的功能性零件，不只是用來欣賞，而且可以使用。”華曙高科常務副總經(jīng)理陳勃生介紹。

2009年公司成立之初，華曙高科就“小試牛刀”。國內(nèi)幾家著名小家電企業(yè)搞新產(chǎn)品研發(fā)需制作的樣品，都是請華曙高科“打印”的。這既可以縮短制作周期，又降低成本。

“華曙高科的3D打印，近幾年已實現(xiàn)從樣品到直接終端產(chǎn)品生產(chǎn)的飛躍。”許小曙介紹，目前，3D打印不僅為家用電器、電動工具、汽車等生產(chǎn)直接終端產(chǎn)品，還已直接應用于航空航天、醫(yī)療等領域。

在2017中國大學生方程式汽車大賽中，長沙理工大學CRT賽車隊的3D打印賽車獲耐久性能獎第一名。該賽車的方向盤、立柱、進氣總成、搖臂等近40個關鍵零部件，均采用華曙高科的3D打印技術，整車重量減輕至223千克，最高時速可達135公里，并縮短了80%的研發(fā)周期。

華曙高科在義齒行業(yè)的3D打印產(chǎn)業(yè)化應用同樣引人注目，其為義齒加工商量身訂制的金屬3D打印機銷往世界各地。

傳統(tǒng)義齒的制作，從取模，到寄至義齒加工廠由技師進行手工制作，工序多達10多道。而3D打印義齒，只需醫(yī)生用口腔掃描儀采集患齒的三維數(shù)據(jù)，傳至義齒加工廠就可打印，再通過烤瓷即可成為直接使用的義齒。

“手工制作義齒，需多名技師聯(lián)手作業(yè)，一天最多生產(chǎn)幾十顆;華曙高科的3D打印義齒，6小時就能打印150顆，且可以24小時連續(xù)作業(yè)。”陳勃生說。

2017年9月，在美國得克薩斯州奧斯汀市，華曙高科成立了北美分公司。

美國奧斯汀市是選區(qū)激光燒結3D打印技術誕生地，也被公認為3D打印的發(fā)源地。

從在歐洲設立增材制造研發(fā)中心，到北美布局3D打印基地，華曙高科的海外拓展，正加速我國3D打印國際化步伐。

“華曙高科在設備制造和材料研發(fā)上，精益求精，這也是敢于走出國門的核心所在。”許小曙介紹，華曙高科成立之初，在主攻設備研制的同時，也一直在進行材料研發(fā)，最終成功研制出當時在全球通用的尼龍粉末材料，打破了德國贏創(chuàng)公司對這一材料的壟斷。從此華曙高科成為全球唯一既制造設備，又生產(chǎn)材料，還提供客戶服務支持的企業(yè)，獨立構成了3D打印完整產(chǎn)業(yè)鏈。

目前，華曙高科共申請專利105項，獲得授權專利近70項，自主知識產(chǎn)權處于國內(nèi)領先水平。自主研發(fā)的兩大系列10款全球領先的工業(yè)級3D打印設備，裝機量在國內(nèi)設備制造商中排名第一，與歐美領頭企業(yè)同類產(chǎn)品相比不分伯仲;成功研制出6款高分子3D打印材料，開發(fā)出13種金屬3D打印材料的熔融工藝，已實現(xiàn)量化生產(chǎn)。

華曙高科還率先將金屬3D打印設備出口海外，其銷售服務網(wǎng)絡遍布全球30多個國家和地區(qū)，已成為“中國智造”的一張閃亮名片。

引領3D打印對制造業(yè)的變革

2018年2月，華曙高科推出“CAMS未來工廠”——全球最大打印幅面高溫尼龍3D打印設備FS1001P以及多激光多振鏡的中大型金屬3D打印設備，再一次引領3D打印對制造業(yè)的變革。

“現(xiàn)在的3D打印機，都是單機型，只有一個功能站，只能進行間歇式生產(chǎn)。CAMS未來工廠里，新的機型包括裝載、建造、保溫、清粉4個功能站，可實現(xiàn)各個工序之間的無縫對接，而多臺新機器又可以構成一條智能化自動生產(chǎn)線，讓生產(chǎn)效率更高。”陳勃生如是說。

關于3D打印技術對我國制造業(yè)帶來的革命性影響，許小曙有自己的理解： “3D打印是傳統(tǒng)制造業(yè)的一個有效補充，比較適合于小批量、個性化生產(chǎn)，隨著這種制造手段的普及，它會與傳統(tǒng)制造業(yè)相輔相成，助力傳統(tǒng)制造業(yè)升級，將中國智能制造推上一個新臺階，甚至助力中國制造業(yè)實現(xiàn)彎道超車。”

在助推行業(yè)發(fā)展方面，華曙高科積極發(fā)揮著引領作用。近日，由華曙高科牽頭、中機生產(chǎn)力促進中心等11家單位參與制定的《增材制造設計要求、指南和建議》（標準號GB/T 37698-2019）國家標準正式發(fā)布并開始實施。這標志著我國增材制造產(chǎn)業(yè)在設計階段有了統(tǒng)一規(guī)范的標準可以遵循，對于加速增材制造產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。與此同時，由該公司參與制定的《增材制造 塑料材料粉末床熔融工藝規(guī)范》（標準號GB/T 37463-2019）國家標準已于今年5月10日發(fā)布，將于今年12月1日實施。近年來，華曙高科負責牽頭制定或參與制定了多項國家標準，涵蓋了增材制造術語、粉末床熔融工藝、增材制造金屬件熱處理規(guī)范、增材制造云服務平臺模式規(guī)范等多個方面。

“我們的目標是要進入世界前三強，讓世界各地的用戶都能使用華曙高科的3D打印技術，實現(xiàn)自己的3D打印夢想！”許小曙說。（本刊綜合）