誕生于日本的工業(yè)用金屬3D打印機(jī)“金屬光造型復(fù)合加工機(jī)”,,在制造業(yè)領(lǐng)域深受矚目,。因?yàn)檠邪l(fā)了在批量生產(chǎn)中必不可少的“模具”的制作過(guò)程中,,將“造型”和“銑削”這兩道工序放在同一臺(tái)機(jī)器內(nèi)完成的裝置,,使工期和成本都能大幅縮減。而主導(dǎo)這一切的,,就是當(dāng)?shù)氐臋C(jī)床生產(chǎn)骨干廠(chǎng)商——松浦機(jī)械制作所,。
“造型”和“銑削”同時(shí)進(jìn)行的劃時(shí)代產(chǎn)品
松浦機(jī)械制作所2002年11月研發(fā)的金屬光造型復(fù)合加工機(jī),現(xiàn)已發(fā)展到了第四代,,被命名為“LUMEX Avance-25”,。該設(shè)備用激光將鋪在加工臺(tái)上的金屬粉末燒結(jié),層層累積形成立體物件造型,,同時(shí)還可對(duì)其表面進(jìn)行高速研磨銑削作業(yè),。
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2017-9-19 11:08 上傳
保存在開(kāi)發(fā)室里的LUMEX原型機(jī)(福井縣工業(yè)技術(shù)中心,左為主任研究員后藤基浩)
由此,,模具制造精度得以大幅提高,。使用LUMEX,可以在模具內(nèi)部自由設(shè)置冷卻水管,,因此倒入模具的樹(shù)脂的冷卻效果也大幅提升,,提高了零件的生產(chǎn)效率。據(jù)說(shuō)產(chǎn)品強(qiáng)度也不錯(cuò),,甚至可能作為最終成品,。這是世界上第一臺(tái)可以同時(shí)“復(fù)合”進(jìn)行“造型”和“銑削”兩項(xiàng)操作的機(jī)械設(shè)備。
這樣一來(lái),,此前大概需要花費(fèi)兩周到將近一個(gè)月時(shí)間的設(shè)計(jì)和加工過(guò)程,,時(shí)間就能夠縮短到原來(lái)的三分之一,成本最大也能削減一半,。如果采取全自動(dòng)無(wú)人操作運(yùn)行的話(huà),,還能壓縮人員費(fèi)用。對(duì)于絞盡腦汁削減成本的廠(chǎng)商來(lái)說(shuō),,它是名副其實(shí)的“救世主”,。
趁著流行熱潮,名稱(chēng)也改為“金屬3D打印機(jī)”
在松浦機(jī)械制作所研發(fā)LUMEX的原型機(jī)(試驗(yàn)樣機(jī))之時(shí),,“3D打印機(jī)”這個(gè)詞還不常用,。之所以取名“金屬光造型復(fù)合加工機(jī)”這一拗口名稱(chēng),也是這個(gè)原因,。產(chǎn)品也并不是馬上就能普及開(kāi)來(lái)的。當(dāng)時(shí),,人們對(duì)于積層造型技術(shù)的認(rèn)知度還很低,,產(chǎn)品也很貴,每臺(tái)售價(jià)大約為7000萬(wàn)日元,。
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第三代社長(zhǎng)松浦勝俊 市場(chǎng)風(fēng)向轉(zhuǎn)變是從2013年左右開(kāi)始的,。因?yàn)樵诩译娏控湹昀�,,已�?jīng)開(kāi)始銷(xiāo)售不到10萬(wàn)日元就能買(mǎi)到的個(gè)人用3D打印機(jī)。由于使用樹(shù)脂等材料來(lái)堆積造型,,乍看就像是在空無(wú)一物的空間里,,突然憑空做出了立體物品。3D打印機(jī)被媒體熱捧為“魔法箱”,,形成了流行熱潮,。
全社會(huì)對(duì)于能夠制作立體物品的技術(shù)本身的理解和認(rèn)識(shí)也在逐漸加深擴(kuò)展,這股熱潮也從個(gè)人層面擴(kuò)大到產(chǎn)業(yè)界整體,。國(guó)家通過(guò)補(bǔ)貼制度促進(jìn)對(duì)3D打印機(jī)等尖端設(shè)備的投資,,這也加速了3D打印機(jī)的普及。
即便如此,,松浦機(jī)械制作所還是堅(jiān)持“金屬光造型復(fù)合加工機(jī)”這個(gè)名稱(chēng),。但到2014年改變了方針。松浦勝俊社長(zhǎng)苦笑著說(shuō),,“不管我們?cè)趺凑f(shuō)這是‘金屬光造型復(fù)合加工機(jī)’,,這是‘積層造型裝置’,人們總是反駁說(shuō)‘這不就是3D打印機(jī)嘛’,。既然抵抗無(wú)用,,那我們只好隨波逐流了”。現(xiàn)在已經(jīng)稱(chēng)其為“復(fù)合型金屬3D打印機(jī)”了,。
面對(duì)“高速加工無(wú)法保證精度”的問(wèn)題
旋床,、銑床、加工中心(MC,,即帶有自動(dòng)更換工具功能的數(shù)控機(jī)床),,接下來(lái)就是LUMEX。現(xiàn)在,,雖然加工中心占松浦機(jī)械制作所銷(xiāo)售額的95%,,但松浦社長(zhǎng)對(duì)LUMEX期待甚高,他說(shuō):“最近交易量在增加,,感覺(jué)它的時(shí)代終于來(lái)臨了,。希望到2020年為止能實(shí)現(xiàn)30億日元左右的銷(xiāo)售額�,!�
任何事物都不會(huì)無(wú)中生有,。LUMEX,也是在探索提高加工中心的生產(chǎn)效率過(guò)程之中誕生的,。松浦機(jī)械制作所在追求高速度高精度的銑削加工技術(shù)過(guò)程中,,碰到了一個(gè)難題。那就是,“如果要追求高速度,,銑削工具就容易磨損,,反而無(wú)法達(dá)成高精度”。
如何解決工具的摩損問(wèn)題呢,?松浦機(jī)械制作所的辦法是,,“使用高速激光的話(huà),就能夠在不接觸工具本身情況下來(lái)切削制造物品,。既無(wú)磨損,,也不會(huì)退化。我們一直在考慮,,能否將激光應(yīng)用于金屬加工(銑削加工)”(松浦社長(zhǎng)語(yǔ)),。就在這一時(shí)期,機(jī)電制造巨頭松下電工(現(xiàn)松下電器公司)前來(lái)邀請(qǐng)共同開(kāi)發(fā)激光和銑削加工技術(shù),。
以松下電工的基本技術(shù)為基礎(chǔ),,研發(fā)機(jī)械裝置
對(duì)于松下電工來(lái)說(shuō),縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期是關(guān)系到企業(yè)生死存亡的重大課題,。松下電工從20世紀(jì)90年代初就開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)激光造型的技術(shù),。經(jīng)歷無(wú)數(shù)失敗之后,終于開(kāi)發(fā)出了用一臺(tái)機(jī)器實(shí)現(xiàn)從激光燒結(jié)到制成產(chǎn)品的基本技術(shù),,并開(kāi)始試制公司內(nèi)部使用的機(jī)械,,但結(jié)果始終不盡人意。于是,,松下電工選擇了松浦機(jī)械制作所作為機(jī)械裝置的開(kāi)發(fā)合作伙伴,,因?yàn)樗上码姽ぷ陨碜鳛橛脩?hù),十分認(rèn)可松浦機(jī)械制作所生產(chǎn)的加工中心產(chǎn)品的優(yōu)良,。
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2017-9-19 11:08 上傳
福井縣工業(yè)技術(shù)中心所長(zhǎng)勝木一雄說(shuō):“LUMEX就是誕生在這里,。”
福井縣工業(yè)技術(shù)中心當(dāng)時(shí)也在考慮,,把激光技術(shù)引入到本地的纖維,、眼鏡架、機(jī)械制造等地方產(chǎn)業(yè),,推進(jìn)加工方法上的創(chuàng)新,,因此參加了文部科學(xué)省主導(dǎo)的“地域結(jié)集型共同事業(yè)”項(xiàng)目。金屬光造型復(fù)合加工機(jī)的開(kāi)發(fā),,也是在這一框架下進(jìn)行的,,由包括福井大學(xué)等在內(nèi)的產(chǎn)官學(xué)一體于2000年12月發(fā)起該項(xiàng)目。
福井縣工業(yè)技術(shù)中心所長(zhǎng)勝木一雄,,本身也是項(xiàng)目成員之一,。他回顧當(dāng)時(shí)的情況說(shuō),,“縣里希望探索激光的應(yīng)用,很偶然地和松下與松浦兩家開(kāi)展的合作在時(shí)間上重合一致,。于是便委托松浦正則社長(zhǎng)(現(xiàn)為會(huì)長(zhǎng))統(tǒng)籌這一事業(yè)項(xiàng)目。在激光的工業(yè)化應(yīng)用不斷發(fā)展的那個(gè)時(shí)期,,那樣一些成員集結(jié)在福井縣進(jìn)行激光應(yīng)用的開(kāi)發(fā),,看上去似乎是偶然的事情,但事實(shí)上卻有其必然性,�,!�
松下電器將其應(yīng)用于家電生產(chǎn)
LUMEX的實(shí)際應(yīng)用,首先始于共同開(kāi)發(fā)的合作伙伴松下電器,。要想批量生產(chǎn)高質(zhì)量的家電產(chǎn)品,,首先要制作具有高精度和高強(qiáng)度的模具,然后通過(guò)往模具灌注金屬或樹(shù)脂來(lái)大批量生產(chǎn)零件和零部件材料,。
制作模具,,需要擁有熟練的技能。有些模具需要兩個(gè)月才能做好,,有些模具制作一個(gè)就要花費(fèi)數(shù)千萬(wàn)日元,。模具制作是不容失敗的產(chǎn)品制造基本技術(shù)。每次開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品,,都需要制作新模具,,因此模具制作費(fèi)用也在不斷上漲。
如果引進(jìn)使用LUMEX,,那么將比以往做法大幅降低成本,,有助于提高產(chǎn)品的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。松下電器采取的方針是,,首先從插座和換氣扇的風(fēng)扇入手,,逐漸擴(kuò)大到吹風(fēng)機(jī)、剃須刀等,。
LUMEX能夠高品質(zhì)地制作自由度高的造型,。不僅可以制作模具,也適合用來(lái)制造金屬零件本身,。并不僅僅止步于制造“實(shí)驗(yàn)樣品”,,一些企業(yè)也開(kāi)始用它實(shí)際制造汽車(chē)、智能手機(jī)的零件,。用來(lái)制造小型機(jī)器人的定制零件也值得期待,。將其應(yīng)用于醫(yī)療方面制作人工骨骼或人工牙根等也已經(jīng)開(kāi)始�,?梢灶A(yù)見(jiàn),,將來(lái)還會(huì)有用于制造飛機(jī)零件或航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件、火箭零件的需求。
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使用鈦為材料定制的人工骨骼(左)和人工牙根(松浦機(jī)械制作所提供)
三菱重工業(yè)公司正在研討,,使用金屬3D打印機(jī)作為計(jì)劃于2020年進(jìn)行發(fā)射試驗(yàn)的“新型主力火箭”零件的制造裝置,。美國(guó)通用公司(GE)等世界航空發(fā)動(dòng)機(jī)巨頭也有意將金屬3D打印機(jī)引入發(fā)動(dòng)機(jī)零件的制造中去。
與三菱商事聯(lián)手進(jìn)軍美國(guó)市場(chǎng)
現(xiàn)在,,出口已占松浦機(jī)械制作所銷(xiāo)售額的70%,。其在德國(guó)、英國(guó),、加拿大,、美國(guó)、臺(tái)灣等地都設(shè)有銷(xiāo)售基地,,并在31個(gè)國(guó)家和地區(qū)構(gòu)建了代理商網(wǎng)絡(luò),。松浦機(jī)械制作所目前在世界加工機(jī)械廠(chǎng)商銷(xiāo)售額排行榜上排第68位。(根據(jù)美國(guó)Gardner Publications公司發(fā)布的調(diào)查結(jié)果,,2014年7月10日數(shù)據(jù))
當(dāng)然,,起初松浦機(jī)械制作所并非全球性跨國(guó)企業(yè)。走到今天這一步,,也曾歷盡坎坷,。20世紀(jì)70年代連續(xù)遭遇“美元危機(jī)”(1971年)和“石油危機(jī)”(1974年),經(jīng)營(yíng)狀況陷入谷底,。
使松浦機(jī)械制作所重新站起來(lái)的,,是背水一戰(zhàn)開(kāi)發(fā)的立式加工中心(主軸為垂直方向)。當(dāng)時(shí)世界上的加工中心幾乎都是臥式的,,還沒(méi)人采用立式,,每臺(tái)售價(jià)也要4000萬(wàn)至5000萬(wàn)日元。這個(gè)價(jià)格對(duì)于中小企業(yè)來(lái)說(shuō)難以承受,。與松浦機(jī)械制作所有交往的CBS索尼唱片公司社長(zhǎng)大賀典雄(后來(lái)成為索尼公司社長(zhǎng))建議,,“去做那些有特點(diǎn)的、別人做不了的,、在美國(guó)也能暢銷(xiāo)的東西”,,他的話(huà)起到了作用。1974年3月,,在日本誕生了世界上第一臺(tái)立式加工中心,,定價(jià)才1600萬(wàn)日元,立即受到中小企業(yè)的歡迎,。
而且,,幸運(yùn)女神開(kāi)始垂青這種加工中心。美國(guó)的專(zhuān)業(yè)機(jī)床貿(mào)易公司Method Machine Tool公司時(shí)任社長(zhǎng)Clement·L·McIver,,在名古屋的展會(huì)上第一次看到剛研發(fā)出來(lái)的這種機(jī)器,,馬上就下了訂單,,“我要那種立式加工中心。目前想買(mǎi)十臺(tái)”,。在那個(gè)時(shí)代,,只要每個(gè)月能賣(mài)出5臺(tái),差不多就能養(yǎng)活全社員工了,。最終雙方簽訂了一年購(gòu)買(mǎi)14臺(tái)立式加工中心的合同,。這是改變松浦機(jī)械制作所歷史的瞬間。
而關(guān)于LUMEX,,松浦機(jī)械制作所與三菱商事締結(jié)了獨(dú)家銷(xiāo)售合同,從2014年1月開(kāi)始,,進(jìn)軍北美市場(chǎng),。主要通過(guò)三菱商事在美國(guó)當(dāng)?shù)氐钠髽I(yè)法人MC Machinery Systems(MMS),在美國(guó)市場(chǎng)以模具產(chǎn)業(yè)界為對(duì)象開(kāi)始進(jìn)行銷(xiāo)售。LUMEX和加工中心不一樣,,需要專(zhuān)業(yè)的銷(xiāo)售知識(shí)和專(zhuān)用的應(yīng)用程序,。基于這一判斷,,松浦機(jī)械制作所與在北美模具產(chǎn)業(yè)界掌握有強(qiáng)大客戶(hù)基礎(chǔ)的MMS進(jìn)行合作,,展開(kāi)了銷(xiāo)售攻勢(shì)。
以產(chǎn)品系列化來(lái)對(duì)抗競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的出現(xiàn)
松浦機(jī)械制作所正在計(jì)劃建設(shè)總部工廠(chǎng),,選址在位于日本列島反弓形狀中央位置的福井市,。就是在這塊土地上,首任社長(zhǎng)松浦敏男依靠在東京當(dāng)學(xué)徒學(xué)到的技術(shù),,1935年8月回到故鄉(xiāng)創(chuàng)辦了承包制造旋床零件的工廠(chǎng),。那時(shí)他21歲。
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坐落在一片田地當(dāng)中的松浦機(jī)械制作所總部工廠(chǎng)
“創(chuàng)始人是一位職業(yè)超人,。他能一下就直感出機(jī)器好壞來(lái),,‘這個(gè)長(zhǎng)得不錯(cuò),是美女,,應(yīng)該好賣(mài)’,。而前任社長(zhǎng)(松浦正則)第六感也非常強(qiáng),屬于‘就這么做’立即付諸行動(dòng)的類(lèi)型,。第一任社長(zhǎng)構(gòu)筑了產(chǎn)品制造的基礎(chǔ),,前任社長(zhǎng)則把它變成生意往世界去推銷(xiāo)。我的工作,,就是把他們打下的基礎(chǔ)發(fā)展壯大”,,第三任社長(zhǎng)松浦勝俊說(shuō)道。
排名世界第30位的sodick公司(橫濱市)發(fā)布消息稱(chēng),,將從今年10月開(kāi)始銷(xiāo)售金屬3D打印機(jī)新產(chǎn)品,。終于出現(xiàn)了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,。對(duì)此,松浦社長(zhǎng)表示歡迎,,“用戶(hù)的選擇增多了,,推廣金屬積層造型復(fù)合加工技術(shù)的伙伴增加了”。雖然現(xiàn)在LUMEX只有單一機(jī)型,,但“更大尺寸產(chǎn)品的制造需求也是有的,。今后將形成系列產(chǎn)品”,表明了以此進(jìn)行對(duì)抗的方針,。
松浦機(jī)械制作所還參與籌劃了從2014年度啟動(dòng)的世界最高水平的下一代工業(yè)用3D打印機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)的國(guó)家工程,。目標(biāo)是比歐美的產(chǎn)品精度高5倍,造型速度快10倍,。松浦勝俊社長(zhǎng)“雖然身處福井的偏僻鄉(xiāng)下,,但一年有近三分之一時(shí)間是去海外推銷(xiāo)產(chǎn)品”,他的商業(yè)奔波之路今后也還將繼續(xù),。
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現(xiàn)在這款LUMEX Avance-25機(jī)器可以轉(zhuǎn)讓?zhuān)瓋r(jià)500多萬(wàn),,現(xiàn)價(jià)258萬(wàn)人民幣,全新的,。有需要可聯(lián)系南極熊客服QQ/微信:3125836244,。
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