許小曙：3D打印技術(shù) 打印一個新的夢想

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      在2013首屆CTO峰會上，湖南華曙高科技有限責(zé)任公司總裁 許小曙以《尼龍材料的SLS成型技術(shù)》為主題做演講報(bào)告，報(bào)告中指出：
　　3D打印技術(shù)的概念其實(shí)是很模糊，分為好多種，但是基本原理都叫做分層制造。就是把一個實(shí)體通過計(jì)算機(jī)軟件切成很薄的一片，然后每一片都用某一種方法把它凝固醒來，固化之后層層疊加形成一個3D的實(shí)體，這是3D打印的基本原理。只不過固化的方法不同，我們可以分為很多很多方式方法，有的時候加水，有時采用光體固化的原理。其中我認(rèn)為最有前景的一種是激光直接融化母材，使其固化疊加成型。這個技術(shù)的英文是Selective laser sintering（SLS），即“選擇性激光燒結(jié)”，這個技術(shù)可以燒結(jié)非金屬材料、復(fù)合材料、金屬材料，將來還可以燒結(jié)陶瓷材料、生物材料等，所以這個技術(shù)的應(yīng)用面在3D打印技術(shù)里應(yīng)用最廣，前景也是最好的，并且它的產(chǎn)品可以直接用在重大的產(chǎn)品上面，這是其他的技術(shù)達(dá)不到的。
　　華曙公司以及我本人一直從事著SLS技術(shù)，我們公司第一臺SLS實(shí)驗(yàn)樣機(jī)生產(chǎn)于2011年10月，第一臺產(chǎn)品機(jī)在2012年2月份成功生產(chǎn)，8月份開始下線銷售。我們第一臺樣機(jī)的基本原理得到了很好的體現(xiàn)，它實(shí)際上是通過兩個缸體，一個缸體裝原材料，另一個缸體就是成型的地方，通過某種方法把粉從原材料的缸撲到成型缸里面。每層的厚度大概在0.05毫米~0.1毫米之間，每層粉撲過以后，就通過激光把截面集融化，然后繼續(xù)撲第二層，以此類推就把這個實(shí)體制造出來了。
　　3D打印機(jī)包括以下組成部分：
　　（1）獨(dú)特的供粉系統(tǒng)，供粉系統(tǒng)采用單缸下送粉，逆向回粉，此結(jié)構(gòu)為行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)。
　　（2）可移動式缸體，送粉缸、工作缸可移動，操作方便；同類型缸體可以互換，提高了設(shè)備的利用率；工作腔的高度不受缸體高度影響，改善了熱場的設(shè)計(jì)。
　　（3）先進(jìn)的激光系統(tǒng)，采用國外進(jìn)口的二氧化碳激光器和GSI數(shù)字三維振鏡系統(tǒng)，以及GSI最新推出的EC1000數(shù)字化振鏡控制器。
　　（4）窗口鏡裝置，窗口鏡采用獨(dú)特的插板結(jié)構(gòu)，操作簡單便捷；全新的環(huán)形氣簾設(shè)計(jì)，能更有效的保持鏡片清潔。
　　（5）智能溫控系統(tǒng)，采用輻射加熱方式；特有的八區(qū)加熱方式為行業(yè)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)；各個加熱區(qū)域可獨(dú)立控制；實(shí)時的在線溫度補(bǔ)償系統(tǒng)。
　　（6）控制軟件，圖形化界面，操作簡單；手動和自動控制方式自主選擇，靈活性強(qiáng)；建造過程可實(shí)時修改建造參數(shù)和添加工件；特有的三維可視化監(jiān)測，可靠、安全。
　　3D打印可以做出各種各樣奇怪的東西，這也是3D打印的一大特點(diǎn)，就是對于制造的復(fù)雜性沒有任何的要求，只要能畫的出來就能夠做出來。現(xiàn)在我們公司已經(jīng)為汽車制造行業(yè)、電器行業(yè)、國防軍工與航空航天、醫(yī)療行業(yè)、藝術(shù)設(shè)計(jì)、建筑行業(yè)等等制造部件。
　　汽車制造行業(yè)方面，我們做了很多發(fā)動機(jī)進(jìn)氣出氣的管道。他們并不是用來做批量生產(chǎn)，而是在研發(fā)設(shè)計(jì)階段中一些功能的驗(yàn)證，比如空氣流量怎么樣、氣密性怎么樣等等。同時我們還為方程式賽車提供零部件，在國外方程式賽車某些零件采用3D打印技術(shù)是非常普遍的。所以3D打印技術(shù)在汽車研發(fā)和特種汽車方面還是很有優(yōu)勢的，因?yàn)?D打印目前來說作為批量生產(chǎn)成本還是過高，特種汽車來說每年只生產(chǎn)幾十至幾百量，其中很多部件是不需要通過傳統(tǒng)工藝方法去生產(chǎn)，因?yàn)樽鲆粋�模具就要幾十萬，做出來也只能用幾百次，這時通過3D打印生產(chǎn)這些部件是很有經(jīng)濟(jì)價值的。
　　此外3D打印技術(shù)可以提供無人機(jī)的很多部件，從葉片、油箱到無人機(jī)整體都可以打印出來，3D打印技術(shù)在國外大約有40%的應(yīng)用是在航天航空領(lǐng)域。日常生活方面，我們跟一些設(shè)計(jì)公司合作，做出燈罩、鐘表盤、手鐲等等生活用品。
　　在工程機(jī)械領(lǐng)域，美國最大的3D打印應(yīng)用技術(shù)公司，該公司其中10%的業(yè)務(wù)是來自工程機(jī)械的。我個人認(rèn)為3D打印技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用與其他領(lǐng)域相比是大同小異的，雖說工程機(jī)械是一個大塊頭，但也是由小部件組成的。這樣3D打印就可以在工程機(jī)械部件研發(fā)階段樣品的生產(chǎn)制造范圍得到應(yīng)用，并且工程機(jī)械的生產(chǎn)制造不像大眾消費(fèi)的汽車上百萬量的生產(chǎn)，在一年里工程機(jī)械的銷量是有限的，這樣中間用的很多部件其實(shí)是可以考慮不需要采用傳統(tǒng)的方法去制造，用3D打印技術(shù)生產(chǎn)要比制造模具、夾具的有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
　　湖南華曙高科技有限責(zé)任公司位于長沙國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)麓谷，是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體的高新技術(shù)企業(yè)，專業(yè)從事不同材料產(chǎn)品（包括高分子、金屬、陶瓷等）的增量制造技術(shù)（俗稱“3D打印技術(shù)”）研究。公司主攻選擇性激光燒結(jié)（SLS）設(shè)備制造、材料生產(chǎn)和加工服務(wù)三項(xiàng)主營業(yè)務(wù)，服務(wù)于汽車、軍工、航空航天、機(jī)械制造、醫(yī)療器械、房地產(chǎn)、動漫玩具等行業(yè)。

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