站内检索

滨湖机电应运而生
作者: 发表时间:2014年08月19日

  无论在科技圈还是老百姓的茶余饭后,围绕着3D打印已经有了许多令人兴奋的话题,事实上,国内也有了从事3D打印技术研究和生产的公司。

  武汉滨湖机电技术产业有限公司(下称滨湖机电)便是3D打印技术研究和生产的公司之一。这家集科工贸于一体的高新技术企业地处武汉中国光谷。公司以华中科技大学快速制造中心(下称制造中心)为依托单位,采用两头在内、中间在外的运作模式,生产快速制造装备,提供快速制造、快速制模、三维测量成套技术,并进行技术服务和咨询。是国内生产快速制造装备品种最多的单位。公司目前的法人代表、董事长为华中科技大学材料学院的史玉升教授。

  3D打印,国际领先

  在中国3D打印产业版图中,滨湖机电是最具代表性的一类企业:由从事3D打印相关技术研究的高校老师主导成立,研发费用主要来自国家科研项目,市场选择和研究课题密切相关。

  1991年,著名机械制造专家黄树槐牵头成立了华中理工大学(现为华中科技大学)快速制造中心,研发基于纸材料的“立体打印机”,并开始了对快速制造技术(又称3D打印技术)的研究。1994年,我国首台具有自主知识产权的3D打印机在武汉诞生。1995年,制造中心成立武汉滨湖机电技术产业有限公司,转化3D打印技术,滨湖机电的技术依托于华中科技大学快速制造中心。

  为了破解3D打印产业化过程中的难题,在制造中心负责人史玉升的带领和学校的支持下,制造中心开始引进机械、信息、光学、计算机、自动控制、力学、新型材料等领域的人才,开展交叉学科和快速制造技术方面的研究。多年来,制造中心的科研项目获得了国家自然科学基金、科技部攻关项目、863项目、重大科技专项和湖北省及武汉市的大力支持,先后研制出了多款3D打印机。2000年,中心研发出0.4米×0.4米工作面的基于粉末床的快速制造装备;2003年,扩大到0.5米×0.5米,超过了当时代表国际先进水平的美国3D Systems公司;2005年以后,工作面达到1米×1米以上;2011年,工作面达到1.2米×1.2米,被誉为全球最大3D打印机。上述科研成果已经转化为了现实的生产力,完成了从研发到产业化的进程,并在滨湖机电实现了产业化。

  技术创新,市场利器

  3D打印技术与传统制造业的互补和结合,能极大优化和提升传统制造业工艺能力,提升我国制造业的创新能力,是实现产业结构转型和从“中国制造”走向“中国创造”的重要途径。

  从1991年制造中心开始从事快速制造技术的创新性研发,到1994年取得历史性突破,研制开发出我国第一台薄材叠层激光快速制造装备。为了把科研成果顺利产业化,才诞生了武汉滨湖机电技术产业有限公司。可以说,滨湖机电就是应3D打印而生。

  滨湖机电与制造中心联合开展3D打印机产业化工作。1997年,薄材叠层激光快速制造装备在滨湖机电实现了产业化生产。随后又研制成功了粉末材料激光快速制造装备和紫外光固化快速制造装备。这几种快速制造装备现均由滨湖机电成功地实现了产业化并形成系列产品,使我国成为继美国、德国之后,独立自主掌握这一先进技术的国家。

  在粉末材料激光快速制造装备的大型化方面,走在美国、德国前列,其1.2米×1.2米工作面装备是投入实际应用的世界上最大的粉末材料激光快速制造装备。这款世界最大激光快速制造装备,被两院院士评为“2011年中国十大科技进展”,入选2011年中国十大科技进展新闻,名列第六位,相关成果先后获得国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖1项、省部级奖多项。

  不断追求技术创新,是滨湖机电开拓市场的最大利器。目前公司已经销售各类快速成型制造装备200多台,耗材几十吨,为国内外200多家企业用户制造了上万种各类复杂零部件,涉及航空航天、汽车、军工、家电、医学等领域,为大型复杂零部件的整体快速成型制造和快速研制提供了手段,如将大型柴油发动机缸盖研制周期由传统的5个月左右缩短至一周左右。

  滨湖机电在快速制造方面具有强大的核心优势和技术基础,具有大量的技术成果和资源储备。公司主要打印工业零部件,由于价格远远低于国外产品,同时可采用如金属、陶瓷、塑料、砂等不同的粉末材料,给用户多种选择,并在典型关键领域开展了局部应用,取得了不错的成绩。

  案例一:水泵行业的应用

  建立了为企业服务的快速成型制造服务平台,有力地推动了新产品研发工作。在研发水泵叶轮、蜗壳等零部件时,利用快速成型制造平台将设计结果直接转化为零部件,并进行多方案比较,从中选优,最大可能地提高水泵性能、减少造价,降低了模具制造风险,缩短了新产品开发周期。模型或样件可直接用于新产品的设计验证、功能验证、外形验证、工程分析、市场订货等,非常有利于优化产品设计,从而大大提高新产品研发的一次成功率。

  快速成型制造技术与现有的精密铸造工艺相结合,对一些任务紧、时间急的单件小批量熔模精密铸件的生产,相比传统的精密铸件生产周期减少60%。同时,对于单件、小批量熔模精密铸件的生产可以不用模具,从而节省大量模具加工费用,大大缩短生产周期,而且也使铸造车间精密铸造水平得到提高。

  案例二:汽车、摩托车行业的应用

  近几年来,华中科技大学和滨湖机电在快速制造领域的研究成果引起国际上的高度关注,专门承担了中欧政府间的欧盟框架七项目,为空客和欧洲航天局等制造飞机、卫星、航空发动机用等大型复杂钛合金零部件的铸造蜡模。

  快速制造领域国际权威报告《沃勒斯报告2010》(《Wohlers Report2010》)指出,华中科技大学“1994年开发出自己的第一台快速制造装备。一直以来显得非常活跃,尤其是近几年。拥有很多专利,是中国拥有最多系列快速制造装备的单位。”据了解,现在制造中心正在研发1.4米×1.4米工作面的装备。此外,中心团队正在研究、进行用3D打印机打印具有生物活性器官(如牙齿、骨骼等)的工作。作为致力于成为3D打印技术开拓者之一,滨湖机电计划在今后若干年内继续不断研发新的工艺和产品,以满足不同层次的客户的不同的需求。前景可观,道路漫漫

  目前全球两家3D打印机制造巨头Stratasys和3D Systems,均在美国纳斯达克上市,2011年营业收入分别为1.7亿美元和2.9亿美元。而国内公司像滨湖机电每年的销售仅3000多万元。这个行业和企业的成长性也吸引了很多投资者。鉴于滨湖机电良好的发展前景,有不少单位前来商谈合作的事宜。启用职业经理人来管理企业是公司良性发展的要求。如何将一个发端于高校的公司培育成能适应市场变化并在竞争中不断发展的企业,同样是一个富于挑战性的课题。滨湖机电在市场开拓、企业管理和企业文化建设等方面还有许多事情要做。

  任何新技术的发展应用都会经历前途光明,道路曲折的过程。正如滨湖机电史玉升董事长所说:3D打印前景虽美,但也会有不顺。目前3D打印受到设备尺寸和材料等因素的制约,打印的物件只能以试用模具为主。而在国外,扫描激光器、软件和材料上下游的各个环节都是独立的,已经形成了完整的产业链。国内的现状却是上下游都得靠企业自己来做。史玉升有个设想:“武汉拥有得天独厚的条件,如果将光谷的激光扫描、光谷软件园的软件开发、华中科技大学的3D打印技术,以及武汉理工大学的材料研究等优势项目整合在一起,很有可能形成一条3D打印产业链。”

  3D打印仍然存在着各种各样的问题,国内3D打印企业碰到的最大的瓶颈:一是材料及成型工艺的改进;二是在产业结构调整的过程中,真正的自主研发创新产品的企业还不太多,因而目前3D打印市场的规模仍不大。中国企业应专注于做出高质量的产品,这不仅要求有顶尖的设备,还需有相应的材料、软件研发以及出色的设计,诸多要素缺一不可。

  3D打印技术会促进传统的设计和制造模式的改变。随着我国自主创新能力的不断增强,尤其是产业结构已到了迫切需要调整的时期,真正意义上的产品开发将会极大地刺激市场对3D打印的需求。要冷静看待、认真分析3D打印带来的市场机会,以足够的勤奋和努力,使3D打印行业尽早地像电脑一样走进千家万户。随着3D打印技术的成熟和社会的发展,制造业的跨越式发展指日可待。估计在未来3~5年,就会诞生一批年产值过亿的3D打印企业。

首页投稿广告关于我们联系我们

版权:《高科技与产业化》编辑部版权所有 京ICP备12041800号

地址:北京市海淀区中关村北四环西路33号 邮编:100080

联系电话:(010)82626611-6618 传真:(010)82627674 联系邮箱:hitech@mail.las.ac.cn