工业制造将迎来3D打印规模化应用时代

来源: fs.southcn.com

小到一颗人造牙齿，大到一台汽车发动机，从非金属材质到金属材质，只要你能想到的任何物品，以后几乎都能用一台3D打印机“打”出来。

如此神奇的事情，并不是发生在遥远的大洋彼岸，而是近在身边。广东奥基德信机电有限公司（下称奥基德信）用自主研发的工业级3D打印机再次证明了，这种“几乎可造万物的机器”名不虚传。

当国内很多地方在大谈3D打印技术可能给制造业带来的巨大变革时，奥基德信作为顺德产业界的一匹“黑马”，已经瞄准3D打印在制造领域的广阔市场，开始探索可持续发展的商业模式。

奥基德信公司规划，以3D打印为核心，该公司集技术研发、材料合作生产、装备生产、教育培训、应用服务及产业开发为一身，形成了一个完整的产业链条，目前正规划投资建设一个完整的3D产业园区。

最新的消息显示，该公司计划筹建首个3D打印工厂，预计年底开业，届时将可为顺德制造企业以及珠三角地区提供各种3D打印外包服务，快速制造各种创意产品，助力产业转型。

携手世界500强研发3D打印专用材料

在顺德大佬林立的制造江湖里，奥基德信只能算是一个名不见经传的“后辈”。因为资料显示，这是一家成立仅一年多时间的公司。但在3D打印这个全球新兴的领域，它却已经进行了超过3年的技术攻关和沉淀。

走进奥基德信的工作室，一台“庞然大物”正在紧张工作，按照计算机输入的模型打印物品。这就是该公司自主研发的工业级3D打印机。“跟其它3D打印机不同，这是国内首台PEEK高温3D打印机，也是全球第二家做出这个机器的企业，能够在400度的高温下完成产品制造。”

“PEEK”实际是一种高分子材料的英文缩写，中文名字为聚醚醚酮。与一般材料相比，PEEK具有耐温、耐磨、机械强度高等优异性能，可用于制造高端机械和航空航天领域的各种零部件。

与传统常用的光固化成型技术相比，PEEK高温成型技术在工业上有着更为广阔的运用前景。因为光固化材料对光十分敏感，所生产产品的性能在光照下会出现变化，影响其长期使用的效果。而PEEK高温成型技术一方面解决了产品性能的问题，另一方面通过高温技术缩短了产品成型时间，进一步提高了生产效率，节约成本。

实际上，以材料研发来切入3D打印研发领域正是奥基德信区别于同行的一个显著特点。由于3D打印机带有机器的称谓，国内不少地方将其视为新兴装备制造行业，从生产制造入手发展该产业。

其实，3D打印更是一种生产方法，在学术上被称为增量制造。与传统制造业的“减法”制造不同，这是一种通过层层迭加的方式，将融合材料从3D模型数据制作成实际物体的过程。由于该生产方法与计算机技术紧密相连，因此国内一批从事信息技术的企业也跨界进入3D打印研发领域。

业内人士介绍，随着美国有关3D打印的代码专利在前几年到期放开后，3D打印机的生产已经变得非常容易，这也正是近年来3D打印技术在全球掀起应用热潮的一个重要原因。但在技术开放之后，材料又成为制约3D打印技术推广的一个重要原因。

在这种背景下，奥基德信找到了德国知名材料公司，并与之在去年建立了深度合作关系，成为该公司在中国首家3D打印的战略合作伙伴公司。资料显示，该公司是财富杂志世界500强企业。作为全球领先的特种化工企业之一，该公司是3D打印粉末材料的重要供应商。

“按照公司生产的3D打印机的性能和特点，我们和该公司共同开发3D打印专用材料，达到良好的匹配度。”目前，该公司可使用的3D打印材料日趋多样，从PEEK、尼龙、覆膜砂等非金属材料，到钛合金、不锈钢及铜铝等金属材料均“一网打尽”，不仅能满足一般工业制造需求，还可覆盖航天及军工等高精尖产品领域。

用“工厂模式”提供规模化服务

在对材料执着追求的背后，该公司技术团队看中的是3D打印在工业领域巨大的应用市场。作为一种新生产方式，3D打印最早也是用于工业领域。而随着技术的成熟，3D打印可适用的制造行业在不断扩大，并突破了模具样品生产的范畴，可直接生产成型产品，让整个市场规模一下子得到巨量释放。

奥基德信的销售部负责人介绍，在3D打印就像一种“通用”技术，从研发、设计到生产制造，几乎每一个环节都可以用到。而在以“世界工厂”著称珠三角地区，这项技术的应用前景和市场是非常乐观的。

实际上，在顺德这个传统制造大区里，以新兴的设计企业为代表，正产生一大批3D打印技术的用户。他们用3D打印技术来缩短手板制作时间，降低开模成本，加速新品研发。

据笔者采访得知，打印规格和精度是企业较为关心的热点话题，目前顺德企业使用的3D打印技术在规格上以小型化为主，大多集中在200、300毫米之间，有时很难达到手板制作要求的比例，而一些精密部件则对打印精度有着高要求。两者在很大程度上都制约了3D打印技术的推广与普及。对此，该公司技术团队负责人介绍，为了满足工业产品生产的需求，该公司研发的机器SLS机最大可达到800毫米，SLM机，精度则达到正负0.1毫米，3DP机精度则达到正负0.1毫米，制造领域的各种部件几乎都可以生产。

但是，在规格大小和精度之外，相对高昂的费用是阻碍3D打印普及的另一个重要因素。以奥基德信研发的工业用3D打印机为例，产品的市场单价在200万元左右。“中国3D打印市场仍处于初始阶段，要让企业一下子掏这个钱来买机器不是很现实。”王晓斌说。

为进一步培育3D打印市场，奥基德信拟投入数千万元，初步规划选址在容桂开设顺德首家3D打印工厂，并引入汽车销售4S店模式，为客户提供一站式服务。按照公司的规划，这家新型3D工厂4S店占地2000多平方米左右，将同时引入20多台工业级3D打印机进行“作业”，为企业和个人提供快速成型的“外包”服务。

更为重要的是，通过这种多台机器联合的“并机”模式，这个3D打印工厂将可进一步扩大小批量生产的规模，实现小规模量产，让个性化定制产品也拥有批量生产的可能。“如此一来，客户设计出来的产品就可以直接下单打印出来，直接进入市场，甚至连库存都不用。”同时通过规模化的生产也进一步降低了3D打印的服务成本。

拟建3D园区形成产业链经营

据透露，新设立的3D打印工厂将重点瞄准汽车交通、医疗、工业设计、创意发明、电商新品等五大领域。

俗话说，“术业有专攻。”以传统的制造思维来看，这五大领域不仅没有太多关联，而且跨度还非常大，集中在一个公司里生产几乎是不可能的事情。在这种情况下，奥基德信如何来提供专业的服务？

“主要是通过组建专业的研发队伍来完成。”王晓斌说，该公司对内建立了由五名博士、博士后和一名硕士组成的核心研发团队，主要从事新型3D打印技术与装备的研究，同时与美国、英国、德国及新加坡等地的团队合作，研究、收集并分析世界新型3D打印技术及应用发展方向。

在此基础上，奥基德信还开办了博士俱乐部，现拥有具有各种专业背景的28位博士、博士后的专家顾问，可谓不同领域的3D打印生产提供专业解决方案。

而对公司销售部负责人来说，如何改变研发的习惯，是推广3D打印技术的更深层次“瓶颈”。他说，目前一些产业发展比较成熟，整个产品研发已有固定的模式，很多研发人员更习惯于用模具制作模式，而不会一开始就想到利用3D打印技术进行生产。因此，必须从工业设计入手，来改变产品的研发习惯。

为此，奥基德信正与部分院校合作培养3D打印技术人才。“现在正准备和顺德一家职业学校合作开设3D打印专业，我们提供系统的教材和专业教员负责培训，预计下半年可启动。”

实际上，建设3D打印工厂只是一个开始。在奥基德信的规划中，以3D打印为核心，公司将建设一个完整的3D打印产业园区，其中包括3D打印技术研发中心、3D装备生产基地、3D材料生产基地，3D教育培训与服务中心，3D产业化基地及配套的办公楼、物流等一系列设施。

名词解释

3D打印机

3D打印机（3D Printers）发源于军方的“快速成型”技术，是一种由CAD（计算机辅助设计）通过成型设备以材料累加的方式制成实物模型的技术。其操作原理与传统打印机有很多地方是相似的，它配有融化尼龙粉和卤素灯，允许使用者下载图案。

与传统打印机不同的是，打印的不是纸而是粉末。打印时，它将设计品分为若干薄层，每次用原材料生成一个薄层，再通过逐层叠加“成型”。过去其常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，现正逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。

在美国人胡迪·利普森和梅尔巴·库曼合著的《3D打印：从想象到现实》一书中，3D打印被称为“一台几乎可造万物的机器”。未来，大到房子小至一个玩具，皆可用3D打印来制造。因此，美国总统奥巴马说，3D打印将为几乎所有产品的制造方式带来革命性变化。

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