学生|自主研发给3D打印机装上“聪明大脑”( 二 )
“企业追求效率 , 所以我在编数控车床的程序时 , 追求‘一刀进 , 少抬刀甚至不抬刀 , 速度快 , 加工精度高’ 。 ”得益于在工厂时的观察和训练 , 他悟出了自己的独家秘诀——“能大刀 , 不小刀;能高速 , 不低速;能一刀进 , 不二刀出” 。
后来 , 在带领创业团队设计3D打印机时 , 钱阵一直秉持高速度、高精度、高强度、国产化、无人化的思路 。
正是他用机器高速打印出的精密传动齿轮 , 让一款日本老古董闹钟的指针重新动了起来 。 这一技术理念也帮助他将产品应用拓宽到工业、科研、机器人等领域 , 他甚至为宝马、奔驰、奥迪等汽车厂家打印过齿轮 。
钱阵算了一笔账:打印同等数量产品 , 需要100台普通打印机 , 如果运用自己的技术 , 只需要34台 。 对于企业来说 , 能一次性减少近900万固定资产投入 , 每台设备每年比进口设备节省必要消耗品成本15万 。
打破思维惯性 做“原创”整机研发
5年多来 , 钱阵历经了上万次的软硬件研发、测试 。
2019年 , 钱阵发现大多数企业都是从国外进口打印设备核心配件 , 他决定从打造“原创”的激光器入手 , 力求提升打印精度 。 为了学习前沿技术 , 钱阵托国外的朋友帮助搜集核心部件学习资料 , 但一家外国企业却出价100万元 。 钱阵只能靠网上能搜索到的有限的视频 , “脑补”出新部件的工作原理和方式 。 网上的相关书籍和视频都要收费 , 还只能限时浏览 , 他就快速点击翻阅 , 拼命把内容记下来 。
研究资料的缺失 , 反倒让他跳出了传统的定式思维 , 自主研发出“闭环高速不失真振镜” , 让打印速度提升30% , 从而突破了核心部件国外进口限制 , 解决了“卡脖子”问题 。
“打个比方 , 在3D打印系统中 , 振镜是核心的中枢部件 , 好比人的心脏 , 那么激光光束就好比血液 。 通过振镜控制、改变激光光束方向 , 最终形成图案 , 控制打印精度 。 ”钱阵解释道 。
虽然有了原创的激光器和振镜 , 但很多相应的特种金属零配件在市场上却买不到 , 钱阵只能买来原材料自己动手加工 。 飞出来的铁星经常烫伤他的手 , 有时铁屑扎进肌肉里直到化脓了才发现 。
新型设备的颠覆性变革在于 , 以往3D打印机工作时 , 通过一来一回、往复运动让物体成型 , 但机器来回运动会造成一定误差和间隙 。 他另辟蹊径 , 巧妙设计了单趋向成型的打印运动轨迹 , 降低耗材和成本 , 再次提升打印速度 。
凭借长期积累的机械制造经验 , 设计模型、反复测试 , 钱阵团队最终自主研发出算法、主控板及控制系统 , 相当于给打印机更换了更聪明的“大脑” , 这也打破了国外在3D打印算法系统上长期垄断的局面 。
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