同轴送粉工艺3D打印技术要火了!获200亿元基金支持(2)
在中国航天科技(000901,股吧)集团五院的展厅,央视财经《经济半小时》记者看到了“嫦娥三号”的着陆器,里面装载着“玉兔号”的月球车,也就是巡视器。这些航天器对于减少重量的要求,可谓是严苛之极,因为每增加一克的重量,就会给发射带来很高的成本,并且会加大航天项目的复杂性,甚至直接影响到整个方案的可行性。为了减轻每一克的重量,他们从材料和结构上想了任何可能的办法。
中国航天科技集团五院总体部增材制造技术项目经理 张啸雨:这个就是我们目前工程上最轻的材料,叫蜂窝夹层结构,这种结构里面全部是蜂窝,然后上下的面用的是碳纤维。这种碳纤维非常昂贵,它的一公斤差不多要比那个同等重量的黄金还要贵一些。
碳纤维材料,加之蜂窝状的结构,这几乎已经达到了减重的极限,但是工程技术人员对此还是不满意,他们希望重量再降低一些。3D打印钛合金将大显身手。
张啸雨:第一个就是从技术上来说,相比以前这种结构形式,我们有的零件甚至说减重超过30%到50%;第二个就是它的周期,原来比如说我们一个零件可能需要3到5个月,甚至说是快点的话也得45天到60天这样一个情况,现在我们用3D打印,有些零件可能我们大概需要一周就可以干出来。
重量大大减轻,工序大大减少,3D打印对于航天器的改善显而易见。无论是嫦娥三号的着陆器件,还是载人航天器的大型返回舱,用3D打印的新制造方式来替代,都会有非常明显的效果。张啸雨告诉记者,他们目前已经有60-100件产品完成了制造阶段,正在开始做力学实验。
200亿元基金支持制造业升级 3D打印迎来产业大发展
在采访前,我们可能真的想象不到,金属3D打印,这个似乎离我们很遥远的技术是如此的神奇。从飞机、船舶的机身、发动机,到探索太空的火箭、卫星、月球车等等,3D打印都能一展身手。那么3D打印还会对哪些产业产生巨大的影响呢?
李宁是沈阳精合数控科技开发有限公司的一位技术工人,李师傅从事机械加工已经有18年了,是一位经验丰富的老师傅。一大早,他来到自己的工位上,开始加工今天的工件。
沈阳精合数控科技开发有限公司技术工人 李宁: 我们以前这个零件全是毛料状态的,全是一个断面,重量很大,几乎有五六百公斤,现在厂家已经更改成3D打印件了,余量几乎很少。我们加工周期特别短。
近几年,李师傅加工的工件变得不同了。过去的原料几乎都是整块的材料,加工前需要从500-600公斤一点点切削,而现在3D打印后的待加工零件,只需要少量的工序进行机械加工,原件也只有不到100公斤,工作量大大减少,原来十天才能加工完的一个零件,现在两天就可以加工完了,李师傅感到很轻松。不仅如此,原来老师傅带徒弟要将近两年才能出徒,现在只需要一两个月就能进行操作了。
在这家企业里,3D打印后机械加工零件的订单越来越多,鑫精合集团的董事长李澄,为我们展示了一个结构非常复杂的飞机零件。
鑫精合集团的董事长 李澄:用锻造将大家能看到的格子整个要做成方块,我们通过3D打印可以把这些只单边留五毫米,大大的缩小了材料的浪费,提高了材料的利用率。另外,在加工的时间上面也可以缩短很多时间,大概加工周期能比原来缩短50%。
已经是接近傍晚六点,沈阳精合数控科技开发有限公司的厂房里还是一片忙碌,李澄告诉我们,由于现在越来越多的航空航天企业,对于3D打印的金属零件有很大的需求,目前订单是产能的两倍,他们正24小时连轴赶工。
2015年,李广生所学的专业就是飞行器制造,在他接触金属增材制造技术后,感到非常兴奋,很快投身到激光技术的技术研发和应用之中,李广生和同学找到了李澄,希望跟他合作,做一家3D打印的制造企业,从前端的设计、开发,到打印,最后到机械加工为成品零件。
鑫精合激光科技发展有限公司副总经理 李广生:国内当时那个情况下很多资本并不看好,看衰制造业。我想卖房子创业的这个行为,当时在这个网上有一个桥段,第一傻就是卖房创业,可能我就属于第一类人,但是我这个行为呢还是打动了这个投资人。
2017年8月,李广生的创业团队完成了B轮的融资,得到了国家先进制造产业投资基金一个亿的投资。国家先进制造产业投资基金,是经国务院批准,发展改革委、财政部、工业和信息化部牵头发起,联合几家投资主体共同出资设立的,目标是支持中国制造2025的工业转型升级。该基金首期规模200亿元已经落实了投资,鑫精合也在其中之列。
对于这个团队,投资人也寄予了厚望,虽然一个3D打印是一个新兴行业,但是它对制造业产业格局的推动绝对不可小觑。国家先进制造产业基金的管理者们也开始了对3D打印制造业的规划和布局。
国投创新基金管理有限公司总经理 白国光:我们也在探索,希望结合国家在促进制造业发展上做一些努力,去能够使得这种新的技术应用,尽快的跟产业制造业的转型升级去结合。促进企业的战略、人才、资源,包括上下游的这种通过产业联盟,通过供应链的协同来去促进这些优势的企业的发展。
为了让3D打印更好地服务于制造业,也让自己的企业能够在技术核心上迈进一步,李广生经常和一些学校、科研院所来交流,希望能在3D打印工艺上继续建立自己的核心优势。2017年,北京工业大学设立了3D打印专业的硕士和博士学位,这对于求才若渴的3D打印企业来说是个好消息。
3D打印产业的热度,不仅可以从对人才的需求中感受到,市场端也在发生变化。从原来的束之高阁,到现在,航空航天、军工等越来越多的制造产业,也都开始对3D打印产生了兴趣。汽车市场,就是3D打印企业盯上的下一个新市场。
福田汽车(600166,股吧)研究院院长 高岩:因为以前的快速成件,一个是周期比较长,像我们这个试制,一套模具,一个车的模具都是投入几千万上亿,甚至一两个亿,每一套工序模具都很大,一个大的模具件现在就要好几百万,上千万。
高岩给我们算了一笔账,过去他们研发一个车型,都是要投入数千万元的成本,与研制汽车开模具相比,一台数百万元的3D打印设备显然要划算和方便太多了。
随着越来越多的企业了解到3D打印,越来越多的设计师愿意运用3D打印的生产手段,未来的金属3D打印还可以有更广阔的市场前景。
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