【金属|金属3D打印:从理念源头颠覆传统制造行业】5月15日 , 我国航天器“天问一号”首次奔赴火星 。 在 “天问一号”的研制过程中鑫精合作为增材制造(3D打印)解决方案提供商 , 交付产品 39 项 , 火星探测器成功登陆火星 , 标志着增材制造技术在航天深空探测领域应用迈出开拓性的重要一步 。 本期《产业围炉》 , 我们聚焦金属3D打印这一高新领域 , 走进中国领先的金属增/减材制造技术全套解决方案提供商——鑫精合 , 对话其技术研发副总刘斌 , 探寻在金属3D打印技术崛起时期 , 鑫精合如何巩固自身优势 , 推动行业发展 。
走进鑫精合展示厅 , 我国新一代载人飞船试验船返回舱防热大底框架结构 , 结构复杂、重量极具欺骗性的轻量化金属零部件 , 做工精细、立体感十足的高端金属文创产品……一件件精巧的金属3D打印作品令人惊叹!
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刘斌
博士 , 研究员职称 , 鑫精合激光科技发展(北京)有限公司技术副总 , 中关村高端领军人才-企业首席科学家 。
毕业于清华大学材料科学与工程专业 , 从事先进材料制备与应用、增材制造与先进制造技术研究 , 研制的高性能材料已应用于我国多项重大工程领域 。
从“小众”到“大众”
3D打印正在颠覆制造业
说起3D打印 , 相信很多人都不陌生了 。 从航空航天、国防军工、汽车船舶等的零配件 , 到医用产品、护目镜等医疗器械 , 再到房子、桥梁、食品、饰品、玩具……这些你能想到的领域 , 基本都能看见它的身影 。
3D打印又称“增材制造” , 与普通的打印不同 , 3D打印的材料不再是墨水和纸张 , 而是粉末状的金属、陶瓷、砂 , 以及可粘合的塑料等 。 利用3D打印机 , 通过计算机控制可以把打印材料一层层叠加起来 , 最终把电脑上的三维数字模型变成实物 , “就像制作奶油蛋糕时挤奶油一样 , 通过逐点逐层的添加 , 最终完成一个零件或实体的制造” 。
同时 , 跟传统制造业“车铣刨磨钳”往下“削减”东西 , 通过减材制造出产品不一样 , 3D打印是按照所需结构及形状 , 一点一点往上“增加”材料 , 用粉末或丝材作为原料一次性把想要的产品一层一层打印出来 。 “所以很多传统工艺很难甚至无法制造的复杂结构 , 比如点阵结构、拓扑优化的异形曲面结构 , 以及内部有流道的复杂结构等 , 3D打印都能制造出来 。 ”
金属3D打印独特的制造方法 , 不仅摆脱了传统减材制造的束缚 , 也为智能制造在成本控制、社会效益及经济效益提升提供了新的渠道 。 “通过对产品结构进行得当的轻量化、集约化、集成化处理 , 3D打印将极大地降低制造成本 , 缩短制造周期 。 例如 , 我们之前给航空领域制造的一些飞行器框梁结构 , 可压缩成本及生产周期达30%以上 。 ”
顺势而为
鑫精合入局金属3D打印赛道
3D打印脱离了传统制造加工的束缚 , 也改变了我们对传统制造业的理解 。 抛开传统加工中对于模具的依赖 , 3D打印凭借着更高的设计自由度、更短的产品开发周期成本让其在复杂零件加工领域备受青睐 , 在日常生产制造中运用愈发广泛 。 近几年 , 全球3D打印市场的年平均增长率基本保持在25%以上 。
而正是因为看到3D打印技术广阔的发展前景 , 以及《国家增材制造产业发展推进计划》、《中国制造2025》国家政策的支持 , 鑫精合于2015年11月在北京成立 , 并始终致力于3D打印工艺技术开发和工程化应用 , 一直在服务军工、服务高端装备制造领域 。
依托自身多年的先进制造技术积累 , 鑫精合目前已服务中国航发、中航工业、中船重工、中国航天科技集团、中国航天科工集团等多家知名企业 , 承接了大量高端制造领域的国家重点型号产品增材制造技术、产品的研制和生产任务 , 以及多项国家级或省部级研究课题 , 产品已应用于30多型飞机、火箭、导弹、卫星、飞船、船舶、核电等装备 , 打破了多项技术垄断 , 填补了国内空白 。
“其中 , 在金属3D打印制品层面 , 我们有应用于航空飞行器上的接头、支架和喷杆结构 , 承力框梁结构 , 以及机匣等复杂金属构件 , 载人飞船试验船返回舱中的防热大底框架结构等;在金属3D打印机层面 , 我们现已开发LiM-X150/X260、X400和X600等系列化的激光选区熔化成形装备 , 以及LiM-S1006/S2510/S4510等系列化的激光沉积制造装备 , 其中最大的激光沉积制造成型能力 , 高度可达1.5m , 长宽可达4.5m 。 ”
从内到外
构建自身行业壁垒
凭借在金属3D打印工艺及工程化应用方面多年的不断沉淀及积累 , 以及对金属3D打印技术与产品品质始终如一的严格追求 , 使得鑫精合在短短几年内快速崛起 , 成为国内少有的完全掌握金属增/减材联合制造核心技术的企业 , 去年7月鑫精合宣布完成4.3亿元C轮融资 。
不仅如此 , 基于企业自身的基因 , 以及多年来的技术积累与完善 , 也为鑫精合构建起了独特的行业堡垒 。 “鑫精合诞生于一家传统制造工艺企业 , 通过将3D打印技术和传统加工工艺结合起来 , 优势互补 , 可实现复杂、大型、金属结构的系统化快速低成本制造 。 此外 , 在3D打印技术的标准化和规范化 , 以及在3D打印产品应用验证、3D打印装备的优化提升上的不断发力 , 促使我们实现了产品质量的稳定性和一致性 。 ”
企业的发展离不开过硬的技术 , 也少不了优渥的发展摇篮 。 而昌发展就像企业全面发展的“摇篮” , 不仅带给鑫精合等高科技企业更优质的办公环境 , 还为他们的不断夯实行业壁垒敷上了一层“保护膜” 。
“在2019年搬到昌发展奇点中心后 , 昌发展在多个方面给我们提供了便利和帮助 , 包括帮助我们申报各类项目和资质、高聚工程、昌聚工程等 , 在物业、房屋、场地各方面为我们提供便利 。 ”刘斌给予了昌发展产业服务高度的评价 , “昌发展在产业服务方面 , 做得非常专业、非常正规 。 ”
助梦成真 , 筑梦成真 。 未来 , 期待鑫精合能秉承初心、坚持自身追求 , 在梦开始的地方实现梦想 , 制造一切您所想!
辣 问 & 辣 答
Q1:随着3D打印从小众走向大众 , 鑫精合如何保障自身的行业领先地位?
刘斌:核心还是要靠我们的技术护城河 , 公司每年都有大比例的技术研发投入 , 同时加强在设备、工艺及全工艺流程的技术研发和应用验证 , 都会成为我们的发展基础 。
Q2:科创板上市需要满足三年的盈利增长 , 这方面有压力吗?
刘斌:压力肯定有 , 但就我们目前的测算来看没有问题 。 信心在于:第一 , 无论是市场还是需求端 , 对金属3D打印技术和相应产品有非常大的需求;第二 , 我们一直在不断精进和打磨自身的技术 , 包括和我们的客户共同去钻研提升产品和技术 。
Q3:您认为目前鑫精合最需要解决的问题是什么?
刘斌:完善自身技术标准化体系 , 让我们的技术和制造能够更加规范化 , 从而让整个市场能够对我们的产品有非常充足的信心 。
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