浙江大學臺州研究院研發的“創想者”3D打印機

DLP珠寶打印機

    日前，數幢3D打印的建筑集中亮相江蘇，讓人再次見到3D打印把“天馬行空”變成“腳踏實地”的魔力。從備受質疑到飛躍性發展，3D打印的發展不過短短幾年的時間，如今，它正在給傳統制造業帶來一次又一次地震，與此同時，在臺州，一些3D技術開發應用的先行者，亦將這項技術廣接地氣，變為助推產業升級的新利器。

    3D打印的移軸精度可達到0.0127毫米

    回溯到4年前，那個時候，3D打印在國內還只是“象牙塔”中的傳說。

    “3D打印最先是在國內高校中的科研院所里，那時大家還沒有意識到它給國內制造業帶來的震動。”現在已經是浙江大學臺州研究院3D打印項目負責人的林凱回憶。

    2012年，尚是“門外漢”的林凱在多次出國考察的過程中發現，日本、美國等發達國家的3D打印技術早就在設計制造中推廣普及。

    回國后，林凱迅速在家鄉黃巖成立了3D打印工作室。“黃巖有模具之鄉的美譽，3D打印對傳統的工藝流程、生產線、工廠模式等都是重生再造。”作為土生土長的臺州人，林凱深知3D打印將對當地模塑行業的沖擊。

    同樣有敏銳市場嗅覺的還有黃巖合創快速制造技術有限公司、華曙高科、浙大臺州研究院等，這些在國內外3D打印頗有研究的科研院所、企業紛紛在臺州“扎根”。

    去年8月，林凱與浙江大學臺州研究院的相關學者共同合作研發生產3D項目，組成一個20人左右，集研發、檢修、組裝等的團隊。

    從借鑒到創新，臺州的3D打印技術走過艱難的自我摸索之路。“3D打印設備在臺州主要用于工業用途，設備穩定性一定要好，材料方面也有海正PLA生產基地的先天優勢，共同研發機器、材料和配合臺州當地產業。”

    3D打印的入行門檻不算高，低端愛好者機器最便宜的不足千元。我們平常見到的3D打印主要是桌面打印機，而實際上，3D打印還分為激光燒結、光固化等。

    “雖然激光燒結等精度上都有優勢，但是因為成本高達幾百萬元，臺州的企業還不是非常了解3D打印，前期也不會投入太多成本進行技術升級，推廣起來很難，基本上是以購買服務為主。”林凱說。

    目前，浙大臺州研究院已經在桌面打印機，光固化機器等方面進行了探索。特別是在桌面3D打印方面，他們的機器在硬件上已處于國內領先，用的是伺服電機和閉環控制系統，而其它普通的3D打印機多數采用步進電機。這最大的好處就是提高了精密程度，XYZ軸的移動精度可以達到0.0127毫米，處于國內領先水平，基本滿足企業的設計生產需要。

    助推溫嶺水泵水暖閥門轉型升級

    3D打印的水泵可直接進行性能測試

    不開模具就做出樣品，對于臺州不少企業來說，3D打印已經見怪不怪了。

    當前3D打印的需求處于井噴期，原先制造業靠山寨打市場的模式走不通了，走創新路線意味著要在研發方面投入更多財力精力，3D打印無疑是首選。

    如何和當地產業深度融合？浙大臺州研究院選擇的是“產業抱團”。

    溫嶺的水泵閥門制造全國知名，林凱專門針對溫嶺水泵閥門產業特點，和英國、德國的實驗室合作研發高性能尼龍，打印出來的水泵和真機的性能相近，可以直接裝進電機進行測試。解決了3D打印產品“中看不中用”的弊端。

    目前，已有四五十家企業和浙大臺州研究院達成3D打印合作。

    林凱給記者算了一筆帳，原先一個產品直接開模要幾千甚至上萬元，一旦產品不滿意，還要重新做。現在水泵企業購買整套3D打印設備也就2萬元左右，用3D打印一整套家用水泵，也只要八九百元錢。

    另外，企業產品的研發過程變得更加“私密”。“過去企業要將圖紙交給快速成型企業進行開模，常常會出現創意被盜用的現象，一些大型水泵廠為做好保密工作，不得不把一個產品分成好幾塊分散加工。現在設計師只要把樣圖接入配套的程序，就可以實現自我操作，直接打印出一體化的產品”林凱說。

    3D技術應用不斷推廣

    這兩年來，臺州的各大院校幾乎都將3D打印技術“請”進了校園，成了放飛孩子創新思維的重要“老師”，有的甚至探索開設3D打印課程和專業。

    在工業設計課程上，原先很多實現不了的設計，現在都可以打印出來；在一些中小學的勞技課上，打印一些上課所使用的道具；一些幼兒園，小朋友可以通過在專門的軟件上做畫，就可以實現直接打印……

    “3D打印技術可以培養創新精神，尤其是青少年，如果從小接觸創新設計、機械制造，可以培養創新思維。”臺州職業技術學校的學生更是開設了3D照相館挖掘起了商機。

    林凱告訴記者，目前自主研發的機器加上代理的國外品牌，每個月有可觀的銷量。

    “現在正是3D打印投入的機遇期，必須抓準新一輪科技革命和產業變革的機遇。目前國內機器的缺陷是沒有恒溫裝置，3D打印過程中塑料因為熱脹冷縮容易出現變形的現象，如果能夠讓成形倉恒溫，那么今后許多材料都可以被打印出來，很多設計可直接打印出來使用裝配了。”林凱認為，3D打印的研發之路還任重道遠。

    “目前臺州3D打印企業還太分散，可以把幾家聚集在一起成立專門的3D打印產業園，增強行業氛圍，同行之間也能相互切磋，對于3D打印的技術推廣都會有好處。”林凱建議。