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3D打印湖北领先世界 为何沦为“曲高和寡”?

2013-02-23 00:04
科技潮人
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  同一时期的华中科技大学(当时的华中理工大学),虽然从湖北省科学技术委员会得到了一笔经费,但也同样因为成本原因,而被迫从另外一种工艺起 步。1991年,在时任校长、已故著名机械制造专家黄树槐的主持下,华中科技大学成立快速制造中心,研发基于纸材料的快速成型设备。

  华中科技大学的起步,也是缘于王运赣教授1990年在美国参观访问中,接触到了刚问世不久的快速成型机。最初,王运赣他们也想从最早出现的基于 光敏树脂原料的光固化立体成型技术做起。然而,液态光敏树脂材料价格太高,国内没有卖的,进口价格是2000元人民币1公斤,做实验一次起码要30公斤; 相应的快速成型设备也很贵,仅仅是机器上的一个激光器都要3万美元。

  于是,华中科技大学的快速制造中心,转攻一种以纸为原料的分层实体制造技术(LOM)。1994年,快速制造中心研制出国内第一台基于薄材纸的 LOM样机,1995年参加北京机床博览会时引起轰动。LOM技术制作冲模,其成本约比传统方法节约1/2,生产周期也大大缩短。

  这时期,蹒跚起步的光固化技术和分层实体制造技术等,更多用于打印产品模型和铸造用蜡模等有限领域,尚无法直接做出功能零件。

  1998年,华中科技大学快速制造中心也引进史玉升专门负责选择性激光烧结技术和选择性激光熔化技术。这是目前直接获得金属件最成功的方法,最有代表性的是美国 3D Systems 公司采用的将金属粉末和有机黏结剂相混合后的粉末烧结技术。

  史玉升的首要任务是,研发激光烧结设备及其合适的粉末材料。那时,国外多以尼龙粉末作为激光烧结材料,然而这种材料为国外厂商垄断,每公斤售价 高达上千元。最终,一种价格仅为尼龙材料的几分之一的聚苯乙烯粒料成为可能的替代材料。1999年,史玉升他们用自己的技术与装备造出了第一个产品——计 算机鼠标外壳。

  突破耗材瓶颈后,史玉升研究团队又取得了突破,在2010年研制出工业级的1.2米×1.2米快速制造装备,这是世界上此类装备的最大工作面, 超过德国EOS公司和美国3D系统公司的同类产品。如今,史玉升团队正在研制1.4米×1.4米工作面的快速制造装备,以满足重要行业对大型复杂制件整体 快速制造的要求。

  华中科技大学教授史玉升最开始推广3D打印技术时,曾被当作“骗子”,许多企业家不相信不用模具和道具可以生产零部件。后来,史玉升的团队通过 多次参加各种交流会使这项成果逐渐得到企业认可,还主动寻求与企业合作,派教师、博士后和研究生到生产现场,与企业里的技术人员一起攻关。真正开始销售是 在2000年,最初一年只能卖出两三台设备,单价在100万元左右。

  “不仅仅是我们,所有的快速成形企业都是这个样子,就连国外公司在中国的销售也是这样,每年都是个位数的销售规模。”武汉滨湖机电技术产业有限公司副总经理吴澄告诉记者,他于2000年起进入滨湖机电负责销售,2005年之后情况才开始好转。

  在吴澄印象中,大概是在2005年前后,由于3D打印技术的进步,能够生产出强度更高、精度更好的产品,制造出一些有性能要求的零件,快速制造 的概念正式为工业界所接受。“应用领域随之扩展,产量得到一个大的提升。”他说:“销量达到两位数,一年会有十几台的业务量。”

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