3D打印離佛山制造有多遠(yuǎn)？

      別人在用3D打印機(jī)制作仿真人像，而佛山企業(yè)則在打印制造更復(fù)雜的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零件。

　　在媒體的熱炒下，3D打印技術(shù)大紅大紫。但很多佛山人一無(wú)所知的是，數(shù)年前當(dāng)?shù)匾延衅髽I(yè)開(kāi)始了3D打印技術(shù)的研發(fā)，至今走到了國(guó)內(nèi)前列。

　　在獅山工業(yè)園佛山峰華卓立公司的車間內(nèi)，一臺(tái)造型復(fù)雜、充滿科技?xì)庀⒌陌l(fā)動(dòng)機(jī)砂型正逐漸成型。過(guò)去的幾年中，這家企業(yè)的服務(wù)名單上，已有全國(guó)上百家汽車、汽配企業(yè)。

　　但另一方面，無(wú)論佛山本土企業(yè)還是以經(jīng)銷商身份落腳佛山的外來(lái)廠商，都向記者透露了近似的信息：3D打印主要用于產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)，而目前佛山制造與該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化結(jié)合微乎其微，幾乎接近于空白，前景有待探索。從目前的趨勢(shì)和其他地區(qū)經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，復(fù)雜的金屬零件研發(fā)與工業(yè)設(shè)計(jì)或有望成為先行者。

　　從水泵到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

　　操作臺(tái)上，隨著噴頭的擺動(dòng)，一個(gè)數(shù)十厘米見(jiàn)方的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)砂型剖面隱約可見(jiàn)，一旁的液晶面板上，是用于實(shí)施打印的三維圖形。

　　通過(guò)3D打印技術(shù)，操作者使用比平常沙子細(xì)膩很多的工業(yè)鑄造用砂，逐層鋪砂，然后噴粘接劑固化劑一層一層地堆疊出可鑄造用的砂型，再澆注成發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體缸蓋等大型高精度零件。在佛山峰華卓立公司的車間里，類似缸體缸蓋的發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜零件，可以在接到三維數(shù)據(jù)圖半個(gè)月內(nèi)，完成首件產(chǎn)品而無(wú)需模具。

　　去年以來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)外媒體的熱炒，3D打印帶著先天的科幻色彩不斷吸睛。不過(guò)，雖然基本原理都是基于數(shù)字模型的離散/堆積，但是普通人還很難分清3D打印技術(shù)的幾個(gè)主要流派。

　　新聞中，打印塑料仿真人像的多屬于桌面級(jí)3D打印機(jī)，采用熔融沉積等技術(shù)、常用于打印規(guī)格較小的工業(yè)品。而峰華卓立的技術(shù)名為“無(wú)�？焖僦圃臁保ê�(jiǎn)稱PCM），主要指向發(fā)動(dòng)機(jī)等復(fù)雜金屬零件的制造。2002年，這個(gè)來(lái)自清華的項(xiàng)目被佛山科技局引入。到2007年前后，其PCM技術(shù)宣告進(jìn)入了量產(chǎn)化階段。

　　此時(shí)的峰華卓立，主要是為其股東之一的佛山水泵廠打印水泵零部件。不過(guò)，這種方向很快發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)折。也是在這年，該公司幾名工程師的一篇技術(shù)論文進(jìn)入了一汽集團(tuán)相關(guān)人士視野。對(duì)方很快聯(lián)系峰華卓立，并給出了建議，“你們能不能打印汽車發(fā)動(dòng)機(jī)？“

　　很快雙方都發(fā)現(xiàn)了PCM技術(shù)在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等復(fù)雜零部件快速制造領(lǐng)域的巨大優(yōu)勢(shì)。采用傳統(tǒng)的模具鑄造方法，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體缸蓋耗時(shí)達(dá)3—6個(gè)月，而峰華卓立則將其縮短到半個(gè)月。

　　競(jìng)爭(zhēng)日趨白熱化的國(guó)內(nèi)整車市場(chǎng)上，車企惜時(shí)如金�！耙豢钚萝嚨难邪l(fā)周期一般限定在一年以內(nèi)，而發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)出來(lái)后，還要進(jìn)行臺(tái)架測(cè)試、路面測(cè)試很多環(huán)節(jié)，才能獲批投入批量生產(chǎn)，每一天對(duì)企業(yè)都很奢侈�！狈迦A卓立常務(wù)副總經(jīng)理金楓說(shuō)。

　　正因如此，能快速提供發(fā)動(dòng)機(jī)樣品將幫助企業(yè)縮短研發(fā)周期，盡早確立開(kāi)發(fā)方向，降低決策風(fēng)險(xiǎn)，這促使峰華卓立很快成為大受歡迎的合作者。

　　而另一方面，這項(xiàng)技術(shù)也讓企業(yè)的研發(fā)成本大減，僅僅一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸蓋，傳統(tǒng)鑄造技術(shù)僅模具成本都在100萬(wàn)元左右，而峰華卓立“費(fèi)用很低”。金楓介紹，“我們做1000萬(wàn)元的生意，就可以幫企業(yè)省三四千萬(wàn)元�！�2010年后，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，峰華卓立在汽車界進(jìn)一步打開(kāi)市場(chǎng)。目前其客戶名單上已有國(guó)內(nèi)外100多家汽車、汽配企業(yè)。

　　佛山3D打印應(yīng)用接近空白

　　和外界對(duì)所有3D技術(shù)的關(guān)注焦點(diǎn)一樣，在PCM技術(shù)的商業(yè)化之路上，量產(chǎn)始終是一個(gè)充滿誘惑和困難的關(guān)卡。

　　峰華卓立的解決方案是，改變?cè)瓉?lái)一臺(tái)打印機(jī)兩個(gè)噴頭的設(shè)計(jì)，采取新型的陣列式生產(chǎn)方式，可以同時(shí)運(yùn)用512個(gè)或1024個(gè)噴嘴工作，使打印效率成幾何倍數(shù)提升。

　　在車間里，記者看到了正在試驗(yàn)的陣列式打印機(jī)。金楓表示，這種新型打印機(jī)不但適合快速制造單件、個(gè)性化產(chǎn)品和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，而且可以進(jìn)行多品種、小批量的柔性生產(chǎn)，目前正在技術(shù)攻關(guān)之中。

　　目前，該公司仍聚焦于制造業(yè)前端的研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。在佛山，這種嘗試還延伸到了衛(wèi)浴這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。“打印馬桶”貌似大材小用，但對(duì)于傳統(tǒng)的潔具設(shè)計(jì)工藝流程而言，是一種顛覆性嘗試。

　　抽水馬桶外表簡(jiǎn)單但內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種流線曲槽、孔洞的設(shè)計(jì)，都事關(guān)效能。金楓介紹，以前每款復(fù)雜潔具在投產(chǎn)前，都需要設(shè)計(jì)人員手工制作出原胎模，這個(gè)過(guò)程很講究個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)重依賴經(jīng)驗(yàn)豐富的“老師傅”，因此“老師傅”成各企業(yè)爭(zhēng)奪的對(duì)象�！岸鴮�產(chǎn)品數(shù)字化、數(shù)據(jù)化后，對(duì)人員的依賴性自然就減低�！苯饤髡f(shuō)。

　　2011年，峰華卓立與佛大、佛山某陶瓷公司等合作建立“陶瓷材料燒成過(guò)程的專家數(shù)據(jù)系統(tǒng)”，對(duì)該企業(yè)的陶瓷產(chǎn)品的收縮、應(yīng)力、強(qiáng)度、裂度等信息進(jìn)行收集，并建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行打印，加快新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)速度。

　　不過(guò)，包括汽配、水泵、潔具領(lǐng)域在內(nèi)，目前佛山市場(chǎng)只占該公司全國(guó)市場(chǎng)的微小部分。金楓表示，PCM技術(shù)在佛山制造中能找到的應(yīng)用領(lǐng)域還比較有限。

　　事實(shí)上，整個(gè)3D打印在佛山制造中的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，都幾乎接近空白。他表示，數(shù)年前順德曾有某大型家電企業(yè)進(jìn)口過(guò)3D打印機(jī)，用于家電工業(yè)設(shè)計(jì)；佛山一些院校也購(gòu)買了3D打印機(jī)，此外很少聽(tīng)說(shuō)企業(yè)在3D打印領(lǐng)域的舉措。

　　值得一提的是，雖然PCM在汽配研發(fā)領(lǐng)域很有優(yōu)勢(shì)，但金楓表示，目前佛山汽配業(yè)并不是峰華卓立的重點(diǎn)市場(chǎng)�！半m然佛山汽配企業(yè)很多，可惜規(guī)模普遍較小，研發(fā)是短板。這方面佛山還不如肇慶，肇慶汽配企業(yè)已走向國(guó)際化，有幾家上市公司，在研發(fā)方面走得很遠(yuǎn)。”

　　在目前的技術(shù)階段，密集的企業(yè)研發(fā)需求，顯然是PCM技術(shù)最渴望的土壤。金楓介紹，該企業(yè)2011年在昆山成立了子公司，“上海周邊的汽配聚集度高，研發(fā)能力強(qiáng)，其他如電力、船舶、機(jī)械類的研究單位也很多。”

　　相關(guān)

　　動(dòng)漫、五金、燈飾、設(shè)計(jì)是熱門買家

　　除峰華卓立這樣的本土企業(yè)外，“過(guò)江龍”也切入了佛山市場(chǎng)。4年前，3D打印機(jī)廠商北京太爾時(shí)代進(jìn)入華南市場(chǎng)，在東莞設(shè)立了華南辦事處，去年底搬到佛山。其業(yè)務(wù)主要是整機(jī)銷售，一般不提供3D打印服務(wù)。

　　記者在該公司看到，其主打的桌面級(jí)3D打印機(jī)，形狀大小如同一臺(tái)咖啡機(jī)，每臺(tái)售價(jià)一萬(wàn)元，而目前京東等網(wǎng)站銷售的同類型進(jìn)口打印機(jī)，最低價(jià)在1.4萬(wàn)元左右。

　　該公司工作人員郭杰欣介紹，該打印機(jī)采取熔融擠壓快速成型技術(shù)（FDM），工作時(shí)首先安裝進(jìn)一捆塑料連接到噴頭，然后通過(guò)噴頭預(yù)熱到260度將其融化。在軟件導(dǎo)入三維設(shè)計(jì)圖后，機(jī)器將按照程序運(yùn)動(dòng)，像吐絲一樣逐層逐層打印出想要的三維物體。

　　該打印機(jī)的最高精度可以達(dá)到0.15mm，目前打印材質(zhì)只能采用ABS，成本約每克0.4元。郭杰欣拿起一個(gè)拳頭大小的塑像告訴記者，“這個(gè)40克左右，大概要3個(gè)小時(shí)，如果再做厚一點(diǎn)就需要更長(zhǎng)時(shí)間�！�

　　哪些人會(huì)買3D打印機(jī)？“像動(dòng)漫、五金、燈飾、藝術(shù)，建筑，電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)，這些行業(yè)很多人愿意自己買一臺(tái)，主要用來(lái)設(shè)計(jì)研發(fā)，此外還有一些對(duì)3D打印感興趣的DIY愛(ài)好者�！惫�杰欣說(shuō)。

　　目前，太爾時(shí)代在華南地區(qū)的桌面3D打印機(jī)年銷量在1000臺(tái)左右。其中多數(shù)客戶都是來(lái)自廣州、深圳、東莞，而佛山銷量不多，每年幾十臺(tái)，占幾個(gè)百分點(diǎn)。

　　很多人憧憬3D打印對(duì)工業(yè)制造的積極影響，郭杰欣認(rèn)為，“其實(shí)媒體有點(diǎn)神化了3D打印，隨著各項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，說(shuō)不定3D打印確實(shí)能掀起第三次工業(yè)革命的浪潮，但是現(xiàn)在就說(shuō)它能改變世界還為時(shí)過(guò)早。”

　　撰文：南方日?qǐng)?bào)記者 趙越 實(shí)習(xí)生 李新宇