作為新技術(shù)的代表,3D打印憑借操作簡單、成型迅速、高效低耗等特點,在文化創(chuàng)意、生物醫(yī)療和工業(yè)制造等領(lǐng)域扮演了重要角色,在促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級進程中發(fā)揮著不可忽視的作用。
近日,筆者來到山東雙輪股份有限公司,技術(shù)中心辦主任王家斌向筆者展示了一個直徑200毫米的葉輪樣品,該樣品就是運用3D打印技術(shù)打印出來的。
據(jù)介紹,雙輪股份作為行業(yè)內(nèi)最早使用3D打印技術(shù)的企業(yè),早在10年前就投資80萬元從華中科技大學(xué)引進了一臺大型選擇激光燒結(jié)成型設(shè)備,用于葉輪、導(dǎo)葉、泵體等零件的三維造型打印和樣機試制。
“在3D打印技術(shù)之前,車間都是使用手工制作模具,費時費力,而且市場反應(yīng)滯后?,F(xiàn)在用3D打印技術(shù),模具快速成型,時間由原來的幾天縮短為幾個小時。”王家斌說,采用傳統(tǒng)手工制造的模型比較粗燥,誤差較大,影響產(chǎn)品質(zhì)量,而3D打印技術(shù)精確度高,可直接生產(chǎn)鑄件,節(jié)省了模型的費用及制造模型的時間,大大提高了工作效率。同時,試制過程中對發(fā)現(xiàn)的問題可以隨時調(diào)整,既保證了產(chǎn)品試制質(zhì)量,又縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期。
隨后,王家斌帶領(lǐng)筆者來到3D打印技術(shù)室。一臺龐然大物呈現(xiàn)在記者面前,旁邊放著一臺小型3D打印機,兩臺機器正在運轉(zhuǎn)。
“這臺大的是我們?nèi)ツ暌M、華中科技大學(xué)研發(fā)的第七代HRPS打印機,是他們研發(fā)出的最大的3D打印機。”王家斌說,為了滿足客戶個性化需求,產(chǎn)品研發(fā)速度不斷加快,之前引進的這臺3D打印機已不能滿足生產(chǎn)需求。
3D打印技術(shù)從源頭上促進了企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。據(jù)了解,近年來,隨著3D打印技術(shù)的成功運用,雙輪股份產(chǎn)品研發(fā)速度不斷加快,之前每年研發(fā)的產(chǎn)品規(guī)格只有10多種,而今每年達到100多種,產(chǎn)品遠銷國內(nèi)外,成長為中國泵行業(yè)重點骨干企業(yè),
除了雙輪股份外,該市傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)漁具產(chǎn)業(yè)中,海斯特釣具有限公司、尚邦漁具科技有限公司、浪寶漁具有限公司等不少企業(yè)也在使用3D打印技術(shù),主要用于漁具模型制作。同時,3D打印在玩具制造、漁具生產(chǎn)、醫(yī)療器械、機械電子等行業(yè)也得到廣泛應(yīng)用,但是遠遠沒有達到普及的程度,算是處于剛剛起步階段。
“咔咔咔 咔咔咔……”7月12日,在哈工大(威海)一間實驗室里,一臺3D打印機正在為某企業(yè)打印海參生發(fā)器模型。該打印機是汽車學(xué)院教師張繼春博士帶領(lǐng)學(xué)生團隊研發(fā)的。筆者看到,旁邊還有幾臺3D打印機正在打印小玩具、杯子、人物模型。
今年6月,經(jīng)過長達一年的努力,張繼春帶領(lǐng)學(xué)生研發(fā)出了6臺高速高精度3D打印機樣機,可以打印各種玩具、工藝品以及工業(yè)產(chǎn)品零件等,引起了國內(nèi)外相關(guān)專業(yè)人士的關(guān)注。同時,威海很多企業(yè)也慕名而來,希望搭乘3D打印技術(shù)的順風車,在智能化制造方面贏得先機。
張繼春介紹,他們自主研發(fā)的3D打印機克服了以往傳統(tǒng)3D打印機存在的速度慢、精確度低、制造成本和維護成本比較高等問題,打印更快捷更靈活,產(chǎn)品精確度更高。
威海一家專門生產(chǎn)登山杖的戶外用品公司設(shè)計了一款多功能登山杖,希望盡快測試完成投入生產(chǎn),但是制作產(chǎn)品樣件上出現(xiàn)“卡脖”問題。“威海制造不了產(chǎn)品樣件,只能去煙臺,成本是1000多塊錢。”該企業(yè)負責人說,得知張繼春研發(fā)的3D打印機能夠解決他的難題,就主動找上門來尋求幫助。
張繼春自主研發(fā)的3D打印機僅用6個小時就把樣品打印出來了,消耗材料不足20克,加上電費總成本不過10塊錢。“難題解決了,企業(yè)負責人立馬在我這訂了兩臺3D打印機。”張繼春說,目前,一些電子制造廠、漁具企業(yè)紛紛前來訂制樣品,6臺3D打印機已不能滿足客戶需求。
這幾天,張繼春正忙著組裝生產(chǎn)新一批3D打印機,為下步技術(shù)改進和滿足客戶需求做準備。“一些企業(yè)來找我們打印樣品,更多的企業(yè)是希望購買打印機。未來我們將尋求與其他生產(chǎn)企業(yè)合作,我們只管研發(fā),他們負責生產(chǎn),將3D打印機進一步推廣,在中小型企業(yè)普及。”張繼春自信地說。
張繼春表示,根據(jù)大小和材質(zhì),該批打印機的價格從幾千元到幾萬元不等,相比之下,價格并不是很昂貴。低價將推動3D打印機迅速普及,這些3D打印機尚不能完全取代注塑成型等傳統(tǒng)制造工藝,但打印一些產(chǎn)品原型、簡單玩具已綽綽有余,前景不可限量,將來會逐漸走進一些家庭。
目前,張繼春的團隊正在抓緊研發(fā)超小型的3D打印機,這種打印機能夠打印出微小型的零部件樣品,適用于電子廠零部件樣品的打印。此外,他們還在材料方面進行拓展,除了PLA和ABS等塑料材料之外,碳纖維材料的打印正在開發(fā)中。
近日,在高區(qū)孵化園內(nèi),一處廠房在搬遷騰空,這里正在籌備建設(shè)一處服務(wù)企業(yè)的3D打印暨快速設(shè)計公共服務(wù)平臺。
3D打印暨快速設(shè)計公共服務(wù)平臺由山東生產(chǎn)力促進中心、新北洋信息技術(shù)股份有限公司、高區(qū)創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心三方合作共建。據(jù)相關(guān)負責人介紹,平臺建成后,將加大對3D打印、快速成型、逆向工程等關(guān)鍵共性技術(shù)的研發(fā)力度,為威海企業(yè)提供快速成型設(shè)計制造、模具設(shè)計制造、高精度產(chǎn)品檢測等專業(yè)化技術(shù)服務(wù)。
通過該平臺,能夠增強該市企業(yè)特別是中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力,縮短企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)周期、減少開發(fā)新產(chǎn)品的投資風險,解決企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)速度慢、開發(fā)費用高等實際問題。
據(jù)山東生產(chǎn)力促進中心相關(guān)負責人介紹,目前,大部分設(shè)備已到位,場地正在搬遷裝修,計劃8月份開始運營。
有業(yè)內(nèi)專家表示,未來,3D打印機將與銑床、鑄造、噴注塑等傳統(tǒng)制造設(shè)備并肩作戰(zhàn),甚至取而代之。一條傳統(tǒng)注塑生產(chǎn)線至少要5至6個工人操作,而一名技術(shù)員卻可以管理數(shù)十臺應(yīng)用3D打印技術(shù)的生產(chǎn)設(shè)備,未來用工需求亦將大幅減少。
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