【熊視頻】華曙高科許小曙博士：3D打印高溫尼龍6和66

華曙高科從2009年創(chuàng)立，到2012年發(fā)布第一臺尼龍工業(yè)機，到目前發(fā)布2大系列10款機型，一路走來不斷續(xù)寫3D打印傳奇，如今華曙更是發(fā)布了全球唯一商用的特高溫尼龍工業(yè)3D打印機。

2017年3月TCT展期間，南極熊對湖南華曙高科的創(chuàng)始人許小曙博士進行了深度專訪，挖掘出不少干貨，包括：創(chuàng)業(yè)歷程；在研發(fā)252P系列280℃特高溫尼龍3D打印機攻克的技術難關；開源策略究竟是如何開源的；設備的應用案例等等。


如果在wifi情況下，建議直接觀看下方視頻（不在可先收藏），親耳聆聽許博士的3D打印情懷：

當然也可以欣賞文字版：

南極熊3D打印網：我們南極熊從創(chuàng)立到現在也有3年多時間了，我比較關心的是您2009年從國外回來創(chuàng)辦華曙高科，2012年推出第一臺尼龍3D打印機，您前三年沉寂的時光是如何度過過來的？

許小曙博士：非常感謝南極熊，南極熊雖說創(chuàng)業(yè)三年，但是在業(yè)內有很大的影響力。我們也是經過創(chuàng)業(yè)的過程，特別做工業(yè)實業(yè)創(chuàng)業(yè)是非常艱難的，回國以后前面三年真的是埋頭苦干，因為要做一款設備出來，我們不能照抄，不做山寨產品，既然不做山寨產品，就必須要靠自己的研發(fā)。從組建研發(fā)團隊到開展技術的研究，怎么做出差異化，特別是在3D技術上有自己的特點，不被別人的專利束縛住，這三年的時間主要花在這上面。團隊組建，技術研發(fā)，專利保護和規(guī)避，所以三年以后我們推出的設備馬上就可以直接銷到海外，因為我們做了大量的準備工作，包括從海外聘請律師對專利進行分析，拿到海外律師Freedom to Operate的證明書才敢推向市場。

南極熊3D打印網：我們在展會上看到華曙發(fā)布了一款特高溫的尼龍工業(yè)機，我們想了解一下達到280℃的燒結溫度能帶來什么樣的好處，另外提高燒結溫度有什么樣的技術難度，華曙是如何突破的？


許小曙博士：首先，大家知道華曙是做工業(yè)3D打印的，工業(yè)級的應用金屬是一個很大的方面，華曙在這方面也做了很多工作。剛才你談到的是高分子材料，工業(yè)級的材料我們主要指的是工程塑料，我們平時說的很多材料并不是工程塑料，比如ABS、PVC這些都不能算作工程塑料，因為它的強度和耐溫性都達不到工業(yè)級應用的標準，如果你把汽車的蓋板打開，會看到很多工程塑料部件，這些材料沒有使用像PVC這種用來做塑料杯子的材料，真正用在工業(yè)上的有80%的是尼龍6和尼龍66材料。首先，這兩款材料的耐溫性特別好，尼龍66可以達到265℃，尼龍6可以達到225℃；其次，它的成本相對于其他工程塑料比如PEEK、尼龍12、尼龍11都要便宜很多，所以它是工程塑料中的主流材料。但是目前，主流的3D打印尼龍機是不能燒結尼龍6和尼龍66，主要是燒結尼龍12和尼龍11。華曙要體現自己產品的先進性，提高性能并降低成本。我預測尼龍6和尼龍66在不久的將來會成為3D打印工程材料的主流材料，就像它在其他的工業(yè)應用的一樣的。

既然我們要做尼龍6和尼龍66的打印機，就要把打印機溫度提高，使它能夠適用280℃的材料，難度在于溫度的升高帶來溫度梯度的劇烈變化，意味著溫場的控制要成倍的提升，燒結表面溫度的差異要控制在4-6℃以內，在280℃下的動態(tài)溫度，冷粉加上去以后要在很短的時間內溫度就要從100多℃升到200多℃，然后還要穩(wěn)定，時間還要短，所以溫場的控制的難度成十倍的增加，這是第一個難度。第二個難度，在這么高的溫度下，所有電子元器件、保溫材料的耐溫性全部要考慮，所以有很多手段要保證電子元器件在高溫下溫度運行。第三個在這么高的溫度下，材料的氧化程度比低溫下要劇烈很多倍。也就是說氧化程度不是線性的，溫度提高20%，氧化的劇烈程度可能要提高2-3倍，所以對于氧化的控制要求是非常高的，舉個最簡單的例子，燒結PA12的時候，打印機內部氧氣含量一般控制在2%左右就可以了，氧傳感的精度達到1%就可以用了，因為它不需要那么低的氧含量。但是對于高溫情況下燒結PA6和PA66，氧含量要控制的小很多，我們氧含量要控制在0.2%以下，也就是氧含量要比PA12的氧含量小10倍，相應的難度提高不止10倍，因此氧含量的控制是很重要的。

這些難度加起來，導致目前世界上還沒有哪家公司把商業(yè)化尼龍?zhí)馗邷卦O備做出來，實驗室做研究的有，把設備進行改造做幾個樣品出來的是有，但是要把工業(yè)級的產品做出，穩(wěn)定的運行一年復一年的加工，華曙是唯一的一家。華曙作為一個領航者，不是跟隨者，我們要做的東西，人家有的我們要有，人家沒有的我們也要有。

南極熊3D打印網：我們想了解一下華曙開源化的策略，華曙一直說自己是開源的，但是跟我們普通人所理解的開源化還不太一樣，我希望您借此機會介紹一下華曙的開源策略。

許小曙博士：首先我談談我為什么要回國創(chuàng)立華曙，就是我不太認同國外主流3D打印公司的策略，也就是閉源的策略。他們有幾個限制，使用他的設備必須要使用他的材料，他是通過軟件的手段人為的限制客戶只能使用他的材料，而且每一款材料還要不同的收費，使得用戶的成本很高。這帶出來兩個問題，第一因為他控制了材料的供應端，使得材料的成本很高；第二不允許使用別人的材料，使得材料的種類受到極大的限制。這就是為什么這么多年來，尼龍12推向市場已經有20年了，依然是3D打印的主要材料，大的材料公司不愿意去開發(fā)材料，因為他不能銷售給3D打印的客戶，所以我回國創(chuàng)立華曙，宗旨就是打破市場的這種局面，那么我就提出了開源的策略。


可能大家有一些誤解，軟件里面的開源一般是源代碼大家都可以看到，可以共享。我這里的開源不是軟件的開源和共享，而是指設備本身的使用是開源的。我跟大家再解釋一下華曙開源有三個層面：第一個層面就是華曙設備所有的參數是開放的，別人設備參數是固定的，那么開放的參數帶來什么好處? 可以通過微調參數使得他的材料具有一些不同的性能，比如說可以把激光的功率調的稍高一些，使得材料的強度更好，或者把激光功率調低一點，使材料重復利用率增加，可以根據自己的需求做很多調整；第二，通過參數的自由調整可以用華曙的設備來燒結第三方提供的材料，每家公司生產的材料都不相同，通過調整參數可以適應不同公司的材料，可以進一步降低客戶的材料成本，因為會有一個競爭的市場，我們華曙永遠相信只有通過競爭才能使得技術發(fā)展，才能使成本降低，所以我們通過開源允許用戶使用第三方的材料，這也是很多材料公司愿意跟華曙合作的原因，因為跟華曙合作你開發(fā)出的材料可以直接銷售給華曙的客戶，不需要通過華曙；開源的第三個層面是，華曙愿意幫助客戶去開發(fā)自己想使用的材料，就是如果客戶指定想使用某種材料，但是客戶沒有能力和資源去開發(fā)，那么華曙可以和客戶合作為客戶量身定制所需要的材料，包括與第三方材料供應商一起為客戶定制材料，這樣的話讓客戶從華曙得到的不只是一臺設備，而是一整套解決方案。

南極熊3D打印網：您在國外主要從事軟件方面的開發(fā)，回國之后整體操盤華曙的工業(yè)機研發(fā)，那么華曙的核心優(yōu)勢在硬件、軟件還是材料方面？

許小曙博士：首先這可能是誤解，認為我主要是搞軟件的，當然軟件是我很重要的一個經歷，但是從我學習的過程來說，我是什么都學了一些，包括材料和機械。在國外我首先從事的并不是軟件，當時在DTM我的第一個工作是高級控制經理，當時主要從事的是控制，包括設備的優(yōu)化，激光的掃描的優(yōu)化。然后我做軟件主管，所以軟件是我的強項之一。軟件是全方位的，從上位機到下位機到嵌入式的軟件，到各種算法包括軟件的控制算法、校準算法，我的博士學位拿的是應用數學。


中國做3D打印機的已經很多了，但是真正擁有核心知識產權，尤其在軟件方便的不多。舉個不恰當的例子，比如做手機我國做手機的可以數出100家來，但是做手機操作系統(tǒng)的沒有，全部被google和蘋果控制了。這個操作系統(tǒng)不管是控制還是界面都有了，它是一個系統(tǒng)，不是那么容易做出來的，做后面的APP相對容易，我們國內做APP的公司很多，雖然也是做軟件，但這不是核心，核心在android和IOS上面。華曙就掌握了這個核心，我原來在美國就做這個，我不會做山寨，但是我懂這個構架如何搭建。華曙就像蘋果，有自己的硬件也有自己的軟件操作系統(tǒng)，很多其他公司是三星，手機做的再多，操作系統(tǒng)也要用安卓，華曙的特點和優(yōu)勢都在這個地方。

南極熊3D打印網：據我們了解華曙的機器在汽車、醫(yī)療都有一些應用，您能介紹一下華曙機器應用的案例嗎？

許小曙博士：華曙有很多案例，但是華曙客戶的案例會更多，我們有100多臺3D打印機在客戶手中使用。首先，在汽車領域里面，我們和上海泛亞，也是在汽車領域全球非常有名的研究院，這個研究院為國內外的廠商做發(fā)動機等各方面的研究，我們和他一起用3D打印機為發(fā)動機做進出氣的研究，在短短的兩個星期之內把設計定下來。


我們做牙齒領域，我們?yōu)檠例X專門設計了齒科3D打印機，現在在中國很多齒科廠都在使用，比如深圳家鴻購買了華曙的機器每天24小時不停的打印金屬牙冠，這個應用在兩三年中會有爆發(fā)性的增長。

由于時間的原因，南極熊和許小曙博士此次交流只能就到這里了，還有很多未了解的問題，下次再與許博士進行深度交流

例子很形象，但不要忘記了，還有個諾基亞的塞班系統(tǒng)