珍貴資料：90年代華中理工大學(xué)快速成形（3D打印）技術(shù)研發(fā)大事記

華中理工大學(xué) 快速成形（3D打�,。┘夹g(shù)研發(fā)大事記（20世紀(jì)90年代）

★1990.1 中國(guó)自然科學(xué)基金委員會(huì)應(yīng)美國(guó)科學(xué)基金會(huì)（NSF）邀請(qǐng),著名學(xué)部委員師昌緒和國(guó)家計(jì)委馬德秀司長(zhǎng),，率領(lǐng)25人組成的中國(guó)代表團(tuán),，參加在美國(guó)Arizona州鳳凰城召開(kāi)的機(jī)械學(xué)科匯報(bào)會(huì)，會(huì)后分5組到有關(guān)大學(xué),、科研院所進(jìn)行為期一月的參觀訪問(wèn),。代表團(tuán)中有清華大學(xué)教授倪維斗、北京航空航天大學(xué)教授鄧家褆,、上海同濟(jì)大學(xué)教授張曙和華中理工大學(xué)教授王運(yùn)贛等。在此會(huì)上,，美國(guó)CMU（卡內(nèi)基梅�,。┐髮W(xué)介紹了美國(guó)3D Systems公司最新生產(chǎn)的SLA（立體光固化）快速成形機(jī)，當(dāng)時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為RPM,，這種機(jī)器采用全新的加法制造（現(xiàn)稱(chēng)為增材制造）原理,，令人十分驚訝。會(huì)后,，王運(yùn)贛教授和鄧家褆教授、張曙教授專(zhuān)程參觀了CMU大學(xué)新購(gòu)置的SLA快速成形機(jī),，觀看了打印3D工件的演示,，印象極為深刻，意識(shí)到這將是未來(lái)機(jī)械成形的一個(gè)全新方向,，為此王運(yùn)贛教授索取了一盤(pán)錄像帶,。

★1990.2 王運(yùn)贛教授向華中理工大學(xué)校長(zhǎng)黃樹(shù)槐教授和教師王堯播放了從美國(guó)帶回的SLA快速成形機(jī)錄像帶，得到了黃校長(zhǎng)的高度評(píng)價(jià)：“這個(gè)技術(shù)不得了,，它一定會(huì)帶來(lái)制造業(yè)的一場(chǎng)革命,！”，并表示支持在華中理工大學(xué)鍛壓教研室成立快速成形技術(shù)研究中心,。

★1991-1992年期間,，申請(qǐng)了華中理工大學(xué)科學(xué)技術(shù)基金和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，由幾位研究生（尹希猛等）進(jìn)行了快速成形技術(shù)的原理性探討,。

★1993.4 邀請(qǐng)研發(fā)SLA技術(shù)的日本CMET公司董事長(zhǎng)和技術(shù)負(fù)責(zé)人魏杰,，來(lái)華中理工大學(xué)進(jìn)行有關(guān)技術(shù)交流，湖北省科委,、經(jīng)委,、武漢同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)吳校長(zhǎng)、武漢工學(xué)院教師,，以及校內(nèi)有關(guān)師生聽(tīng)取了魏杰的報(bào)告,。這次交流進(jìn)一步加強(qiáng)了開(kāi)展快速成形技術(shù)研發(fā)的決心，并且與日方進(jìn)行了購(gòu)買(mǎi)SLA快速成形機(jī)的談判,，但由于價(jià)格太高未購(gòu)成,。

★1993 成功申請(qǐng)湖北省科委項(xiàng)目“集成化CAD/CAM 快速光造形機(jī)的開(kāi)發(fā)”，獲經(jīng)費(fèi)11萬(wàn)元,，由博士研究生尹希猛研發(fā)SLA快速成形機(jī),，化學(xué)系協(xié)助研發(fā)光敏樹(shù)脂材料。但由于技術(shù)難度太大,，經(jīng)費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,，進(jìn)展不大。

★1993.5 得知新加坡南洋理工大學(xué)已購(gòu)置美國(guó)產(chǎn)SLA快速成形機(jī),，經(jīng)過(guò)協(xié)商,，華中理工大學(xué)與南洋理工大學(xué)，簽訂了合作研究SLA快速成形精度的協(xié)議,。據(jù)此協(xié)議,，1993.9王運(yùn)贛教授與博士研究生尹希猛前往新加坡，尹希猛應(yīng)用南洋理工大學(xué)的SLA快速成形機(jī),，進(jìn)行了為期3個(gè)月的實(shí)驗(yàn)研究,。在1993―1995期間，在我國(guó)學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了下列研究報(bào)告:

尹希猛,，王運(yùn)贛,，黃樹(shù)槐. 快速成形技術(shù)――90年代新的造型工具，中國(guó)機(jī)械工程,，1993,4(6）：25～27
尹希猛,，王運(yùn)贛. 快速光造型技術(shù)及其切片算法的實(shí)現(xiàn)，機(jī)械與電子,，1993,(6)：40～42
尹希猛,，黃樹(shù)槐，王運(yùn)贛. 立體光造型中層片翹曲變形分析,，中國(guó)機(jī)械工程,，1994,5(4): 26～27   
尹希猛,，王運(yùn)贛，黃樹(shù)槐. 立體光造型技術(shù)的精度論述,，鍛壓技術(shù),，1995,20(4): 41～43

★1993.10 王運(yùn)贛教授和尹希猛在新加坡工作期間，在某公司考察了美國(guó)最新生產(chǎn)的另一種快速成形機(jī)――LOM（疊層實(shí)體制造）,，這種機(jī)器用激光束一層層切割涂有熱熔膠的紙,，成本較低，材料易于制作,，引起了極大的興趣,，比較SLA和LOM兩種機(jī)型后，認(rèn)定LOM機(jī)比較適合中國(guó)國(guó)情,，應(yīng)該成為當(dāng)時(shí)華中理工大學(xué)的主攻方向,，為此及時(shí)向黃樹(shù)槐校長(zhǎng)作了報(bào)告，得到了黃校長(zhǎng)的充分肯定,。

★1993年底,，鍛壓教研室成立快速制造中心，成員有：黃樹(shù)槐,、王運(yùn)贛,、陳國(guó)清、駱際煥,、田亞梅,、尹希猛等，開(kāi)始進(jìn)行LOM快速成形機(jī)的研制,，不到一年便研制了國(guó)內(nèi)首臺(tái)以紙作為成形材料的快速成形樣機(jī)HRP-I,，此機(jī)采用華中理工大學(xué)焊接教研室杭世聰教授研發(fā)的激光器，1994.8由華中理工大學(xué)與新加坡KINERGY（精技）公司合資的武漢凱華公司制造成功,。

★樣機(jī)雖然實(shí)現(xiàn)了快速成形機(jī)的原理,，但當(dāng)時(shí)由于資金不足，高品質(zhì)元器件供應(yīng)困難,，難于在短期內(nèi)達(dá)到一流產(chǎn)品的要求,。于是在1994.11尋求國(guó)際合作，隨后,，華中理工大學(xué)副校長(zhǎng)朱耀庭與新加坡KINERGY公司董事長(zhǎng)林國(guó)才,，經(jīng)過(guò)友好協(xié)商，簽訂了合作研制快速成形機(jī)的協(xié)議,，由新方提供資金與生產(chǎn)條件,，中方提供人才與技術(shù)，共同申請(qǐng)專(zhuān)利,，研制國(guó)際一流的快速成形機(jī),。

★1994.11 王運(yùn)贛教授,、陳國(guó)清副教授、駱際煥副教授和尹希猛前往新加坡工作,，與新加坡KINERGY公司技術(shù)人員組成研發(fā)小組,，共同開(kāi)發(fā)高檔快速成形機(jī)RPS,。同時(shí),，黃樹(shù)槐教授率領(lǐng)熊曉紅、肖躍加,、馬黎,、禹世昌等十多位研究人員，在華中理工大學(xué)繼續(xù)研發(fā)LOM快速成形機(jī)及其成形材料,。此后在新加坡,，參加中新合作研發(fā)快速成形機(jī)工作的還有：華中理工大學(xué)教授沈其文，博士劉皓和楊勇,，碩士余越峰,、王宣、李曉平和左靜等,。

★1995.2 華中理工大學(xué)與新加坡KINERGY公司,，合作研制成功第一臺(tái)基于LOM技術(shù)的高檔快速成形機(jī)（圖1上圖為中新合作團(tuán)隊(duì)成員在成形機(jī)前的合影），并且成功地用改裝復(fù)印機(jī)制作了涂覆熱熔膠的紙質(zhì)卷料,，從而突破了生產(chǎn)LOM快速成形機(jī)用材料的技術(shù)難關(guān),，打印出合格的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試件（圖1下圖）。此后,，該機(jī)以華中理工大學(xué)和KINERGY公司共同研制的產(chǎn)品名義,，在1995.4德國(guó)漢諾威國(guó)際博覽會(huì)展出（圖2），與同時(shí)展出的LOM快速成形機(jī)發(fā)明公司Helisys的產(chǎn)品相比,，具有打印工件強(qiáng)度和硬度更高,，有優(yōu)良的排煙系統(tǒng)，獲得一致好評(píng),，專(zhuān)程前來(lái)參觀的日本ARS公司董事長(zhǎng)當(dāng)即訂購(gòu)了2臺(tái),。

圖1

圖2

★1995.7 黃樹(shù)槐教授、王運(yùn)贛教授指導(dǎo)的博士生尹希猛的博士論文“快速成形技術(shù)的研究”通過(guò)答辯,。

★1995.9 上述中新合作生產(chǎn)的高檔快速成形機(jī)和華中理工大學(xué)研制的快速成形機(jī),，同時(shí)在第四屆中國(guó)（北京）國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)展出，展覽會(huì)主席,、機(jī)床協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)梁訓(xùn)瑄陪同機(jī)械工業(yè)部部長(zhǎng)何光遠(yuǎn),，觀看了中新合作生產(chǎn)的快速成形機(jī)演示，何部長(zhǎng)稱(chēng)贊說(shuō)：這種機(jī)器“大開(kāi)眼界”,，“沒(méi)想到科學(xué)技術(shù)發(fā)展得這樣快”,。1995.9.9第3期展覽快訊（圖3）第2版文章《機(jī)床界元老談?wù)蛊分���,、新、尖》（圖4）中稱(chēng)：“華中理工大學(xué)RPM造型系統(tǒng)是當(dāng)前最前沿技術(shù)”,。1995.9.11第3期展覽快訊第3版文評(píng)價(jià)為：本展會(huì)最新高技術(shù)產(chǎn)品之一的激光快速造型系統(tǒng)（圖5）,。

圖3

圖4

圖5

★1995.11 上述中新合作生產(chǎn)的快速成形機(jī)在日本東京31屆汽車(chē)博覽會(huì)展出（圖6），獲得好評(píng),。此后,，又在美國(guó)底特律工業(yè)博覽會(huì)和亞洲自動(dòng)化博覽會(huì)展出，這種產(chǎn)品開(kāi)始批量生產(chǎn)和銷(xiāo)售,，王運(yùn)贛教授和KINERGY公司董事長(zhǎng)林國(guó)才,、經(jīng)理牧青在北至哈爾濱、南至廣東的多個(gè)城市,，以及英國(guó)倫敦,，舉行產(chǎn)品報(bào)告會(huì)，取得了顯著成效,，銷(xiāo)售業(yè)績(jī)頗豐,，主要用戶有：廣東河源快速成形中心、珠海海關(guān),、北京航空大學(xué)廣州紅地公司,、長(zhǎng)春第一汽車(chē)制造廠、沈陽(yáng)干部管理學(xué)院,、第二汽車(chē)制造廠,、合肥合力叉車(chē)廠、南京金城摩托車(chē)廠,、上海交通大學(xué),、上海同濟(jì)大學(xué)等。圖7是長(zhǎng)春第一汽車(chē)制造廠用LOM快速成形機(jī)制作的鑄造用木模替代模,。同年,，中新雙方議定，由新加坡合作生產(chǎn)并銷(xiāo)售的快速成形機(jī),，華中科技大學(xué)按銷(xiāo)售價(jià)的3%提成10年,。

圖6

圖7

★1996.3―4月 光明日?qǐng)?bào)、科技日?qǐng)?bào),、經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào),、中國(guó)汽車(chē)報(bào)、中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào),、中國(guó)儀電報(bào),、中國(guó)兵工報(bào)等，紛紛報(bào)道上述中新合作生產(chǎn)的快速成形機(jī)成果，給與了高度評(píng)價(jià)（圖8）,。

圖8

★1996.8.18 KINERGY公司與華中理工大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的快速成形機(jī),，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步改進(jìn)后命名為Zippy（圖9），新加坡聯(lián)合早報(bào)頭版頭條刊登大幅照片（圖10）,，并報(bào)道稱(chēng)：Zippy快速成形機(jī)是“神州科技,，開(kāi)花獅城”，第6版報(bào)道稱(chēng)“Zippy快速成形機(jī)國(guó)際公認(rèn)世界一流”（圖11）,，中國(guó)駐新加坡大使館科技一秘王鼎稱(chēng)贊為“一個(gè)比較顯著的成果”（圖12）,。

圖9

圖10   

圖11

圖12

★1997 上述中新合作生產(chǎn)的快速成形機(jī)Zippy和打印工件，在德國(guó)法蘭克福歐洲模具展覽會(huì)（Euromold）展出,，獲得好評(píng)（圖13）,。

圖13

★1998 上述中新合作生產(chǎn)的快速成形機(jī)Zippy獲：
臺(tái)灣發(fā)明專(zhuān)利，發(fā)明第097677號(hào),，
中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，ZL 98 2 09076.5,。

★1999 上述中新合作生產(chǎn)的快速成形機(jī)Zippy獲：
中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利,，ZL 99 2 12349.6，
中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利,，ZL 99 2 13351.3,。

★1999.9 華中理工大學(xué)出版社出版王運(yùn)贛教授專(zhuān)著《快速成形技術(shù)》，此書(shū)由中國(guó)駐新加坡大使館科技一秘章寧作序,，序言稱(chēng)：王運(yùn)贛教授“是我國(guó)最早從事快速成形制造技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的學(xué)者之一,，也是最早通過(guò)國(guó)際合作途徑使其所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品進(jìn)入國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的資深工程技術(shù)專(zhuān)家之一�,！�,，“王運(yùn)贛教授研究開(kāi)發(fā)實(shí)踐的意義，不僅在于他使一項(xiàng)以國(guó)內(nèi)研究為基礎(chǔ)的技術(shù)成為一種具有顯著市場(chǎng)價(jià)值的產(chǎn)品,，更在于這一過(guò)程本身蘊(yùn)含了有關(guān)中國(guó)研究開(kāi)發(fā)成果商品化,、國(guó)際化的多方面的啟示。其中重要的一點(diǎn)是：通過(guò)適當(dāng)?shù)耐緩胶蛧?guó)際合作形式,，以中國(guó)研究開(kāi)發(fā)為基礎(chǔ)的技術(shù)成果,，完全有條件進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)�,！保▓D14）

圖14

★1999 華中理工大學(xué),、KINERGY公司與新加坡國(guó)立大學(xué)合作研制SLM（選區(qū)激光熔化）快速成形機(jī)成功，當(dāng)年生產(chǎn)了2臺(tái),，供新加坡國(guó)立大學(xué)應(yīng)用,，于2003年獲得美國(guó)專(zhuān)利：US 6621039 B2, Method and Apparatus for Creating a Free-form Three-Dimensional Metal Part using High-Temperature Direct Laser Melting.
★1999 華中理工大學(xué)與KINERGY公司合作研制成功6軸材料擠壓式（FDM）3D打印機(jī)（圖15），其中6個(gè)軸分別是噴頭沿X、Y方向的兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)軸,、 工作臺(tái)沿Z方向的直線運(yùn)動(dòng)軸和旋轉(zhuǎn)軸,、兩個(gè)噴頭的兩根擠料直線運(yùn)動(dòng)軸。兩個(gè)噴頭中的一個(gè)有垂直向下的噴嘴,，用于成形工件的直壁結(jié)構(gòu),；另一個(gè)噴頭有橫置斜噴嘴，用于成形工件的非直壁結(jié)構(gòu),，兩個(gè)噴頭可采用塑料棒或塑料絲進(jìn)行材料擠壓成形,。采用棒料成形時(shí)，可通過(guò)旋轉(zhuǎn)料架自動(dòng)更換不同顏色的塑料棒,。在計(jì)算機(jī)的控制下,，6個(gè)軸自動(dòng)相互配合，可以在不制作支撐結(jié)構(gòu)的前提下,，成形工件的傾斜,、懸臂結(jié)構(gòu)。

圖15

華中理工大學(xué)快速成形（3D打�,。┛蒲许�(xiàng)目（20世紀(jì)90年代）

序號(hào)	申請(qǐng) 日期	項(xiàng)目名稱(chēng)	歸口管理單位	研發(fā)人員
1	1991	基于SLA技術(shù)的快速模具制造系統(tǒng)	華中理工大學(xué)科學(xué)技術(shù)基金	王運(yùn)贛,，趙學(xué)成，田亞梅,， 朱曙光,，尹希猛，曲延玲
2	1992	激光固化快速模具制造系統(tǒng)研究	國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)	王運(yùn)贛,，田亞梅,，尹希猛
3	1993	激光固化快速造形系統(tǒng)研究	國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)	黃樹(shù)槐，王運(yùn)贛,，田亞梅,， 尹希猛
4	1993	快速光造形技術(shù)研究	高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)科研基金	黃樹(shù)槐，王運(yùn)贛,，尹希猛
5	1993	快速光造形系統(tǒng)研究	重點(diǎn)學(xué)科技術(shù)	黃樹(shù)槐,，王運(yùn)贛，田亞梅,， 尹希猛
6	1993	激光固化快速造形系統(tǒng)研究	國(guó)家科委	王運(yùn)贛,，黃樹(shù)槐，尹希猛
7	1993	CAD/CAM集成化快速光造形機(jī)的開(kāi)發(fā)	湖北省科委	王運(yùn)贛,。黃樹(shù)槐,，駱際煥，陳國(guó)清,，馬莎,，尹希猛，梁書(shū)云
8	1994	產(chǎn)品快速、直接設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)代集成方法研究	國(guó)家科委	王運(yùn)贛,，黃樹(shù)槐,，馬莎，尹希猛,，梁書(shū)云,，劉斌
9	1994	新一代快速制樣技術(shù)―LOM的研究	國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)	黃樹(shù)槐，王運(yùn)贛,，駱際煥,，陳國(guó)清，何永貴,，尹希猛,，馬莎，劉斌
10	1995	快速光造形技術(shù)中制件精度研究	國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)	黃樹(shù)槐,，王運(yùn)贛,，尹希猛，馬莎,，劉斌,，包小紅
11	1995	金屬模具快速造形技術(shù)基礎(chǔ)研究	國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)	黃樹(shù)槐，王運(yùn)贛,，黃乃瑜，羅吉榮,，肖躍加,，葉升平，李焰,，韓明,，馬莎，段軍
12	1998	激光誘發(fā)反應(yīng)式快速成形系統(tǒng)的研究	國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)	王運(yùn)贛,，張祥林,，馬莎，黃旗明,，陳學(xué)彬

主編出版快速成形（3D打�,。┘夹g(shù)專(zhuān)著：

序號(hào)	書(shū)   名	主 編	出 版 社	出版日期
1	快速成形技術(shù)	王運(yùn)贛	華中理工大學(xué)出版社	1999
2	快速模具制造及其應(yīng)用	王運(yùn)贛	華中科技大學(xué)出版社	2003
3	快速成形技術(shù) （高級(jí)）	李寶， 王運(yùn)贛	中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社	2006
4	快速成形技術(shù) （技師）	郭書(shū)安,， 王運(yùn)贛	中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社	2006
5	快速模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)（高級(jí)）	王宣,， 王運(yùn)贛	中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社	2006
6	快速模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)（技師）	王運(yùn)贛	中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社	2006
7	快速成形及快速制模	莫健華	電子工業(yè)出版社	2006
8	微滴噴射自由成形	王運(yùn)贛， 張祥林	華中科技大學(xué)出版社	2009
9	快速成形在生物醫(yī)學(xué)工程中的應(yīng)用	張富強(qiáng),， 王運(yùn)贛,，孫健	人民軍醫(yī)出版社	2009
10	三維打印自由成形	王運(yùn)贛， 王宣，孫健	機(jī)械工業(yè)出版社	2012
11	功能器件自由成形	王運(yùn)贛,， 王宣	機(jī)械工業(yè)出版社	2012
12	自由成形技術(shù)	金燁,， 王運(yùn)贛	機(jī)械工業(yè)出版社	2012
13	三維打印技術(shù)	王運(yùn)贛， 王宣	華中科技大學(xué)出版社	2013
14	液態(tài)樹(shù)脂光固化增材制造技術(shù)	莫健華,，蔡道生,，史玉升	華中科技大學(xué)出版社	2013
15	3D打印技術(shù)	王運(yùn)贛， 王宣	華中科技大學(xué)出版社	2014
16	黏結(jié)劑噴射與熔絲制造3D打印技術(shù)	王運(yùn)贛,， 王宣	西安電子科技大學(xué)出版社	2016
17	選擇性激光燒結(jié)3D打印技術(shù)	沈其文	西安電子科技大學(xué)出版社	2016
18	選擇性激光熔化3D打印技術(shù)	陳國(guó)清	西安電子科技大學(xué)出版社	2016
19	液態(tài)樹(shù)脂光固化3D打印技術(shù)	莫健華	西安電子科技大學(xué)出版社	2016
20	3D打印材料	史玉升,， 閆春澤，周燕,，吳甲民,，汪艷，余圣甫	華中科技大學(xué)出版社	2019
21	激光選區(qū)燒結(jié)3D打印技術(shù)	閆春澤,史玉升,魏青松,文世峰,李昭青	華中科技大學(xué)出版社	2019
22	3D打印技術(shù)概論	楊繼全,李滌塵,史玉升	化學(xué)工業(yè)出版社	2020