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深圳3D打印:从引进来到走出去

深圳大业激光成型技术有限公司3D打印的脸谱模型

深圳维示泰克技术有限公司技术人员向记者演示其桌面3D打印机

56岁的郑女士目前可以独立行走百米以上了。此前,患有类风湿关节炎的她与轮椅相伴了20多年。郑女士曾有左股骨粗隆骨折病史,300毫米长的股骨髓内钉存留体内,挡住了常规手术中的定向杆。她曾求助于各家医院,但没有一家医院敢接诊膝关节置换术。深圳市第二医院在全面评估郑女士病情后,利用3D打印机成功打印出患者膝关节的3D模型,再做出一个个性化截骨导向器,正是依靠这个截骨导向器,1月13日,郑女士的手术得以顺利进行。

眼下,3D打印正创造着无数的奇迹。3D打印技术以前叫增材制造,业界人士称之为快速原型成型技术。这项技术被英国的《经济学人》评价为“推动第三次工业革命的实现”。在美国,政府将人工智能、3D打印、机器人作为重振美国制造业的三大支柱。在我国,3D打印产业起步稍晚,而在深圳,3D打印正以“矫健”的步伐,凭借自主创新进入全球视野。

深圳3D打印悄然崛起

在深圳大业激光成型技术有限公司,记者看到好几台高达一两米的3D打印机。在一台装有玻璃窗口的机器前,记者看到里面平铺有一层白色的粉末,一个支臂正来回扫动,经过激光扫描后,粉末的颜色发生着变化。该公司执行董事陈烜介绍说,这台3D打印机是“工业级”,能快速地制造出各种工业模型和零件。

大业激光主要提供工业级的SLS,SLM,SLA,MJP等3D打印服务,在深圳业界已具备名声。据陈烜介绍,其主要客户为汽车、家电、工具、建筑设计行业。据称,大业激光的目标是近两年内,做到5000万到1个亿的年产值。

实际上,在深圳,几年来从事3D打印的企业已迅速涌现。大业激光、圆梦精密、易尚展示、中兴通讯、智诚科技、维示泰克、茂登等一批企业成为了产业代表。深圳惠程将凭借材料优势进军航空航天3D打印市场,以华为为代表的电信设备企业以及其他手机开发商,在产品设计过程中都应用了3D技术,另外飞亚达、富士康、比亚迪等名企也计划加入应用者行列。而光韵达未来业务方向将会落在3D打印应用上。

在业界,人们通常把3D打印划分为桌面打印和工业打印。如果说工业打印目前还显得薄弱的话,那么桌面打印,在深圳已形成了较强的优势。深圳创新设计研究院创新应用研究所所长焦丽华告诉记者,深圳拥有全国最多的“创客”群体和从事智能硬件的创业者,他们的创意在前期通过传统开模手段来获得样品或者小批量体验性成品,周期长且成本高,而3D打印成为了最佳的选择,由此催生了桌面3D打印市场。

有专家认为,深圳在3D打印上的发展市场非常巨大,在通讯、光电、家电、消费电子、文化创意、生物医药、新材料、工业设计等产业有着坚实的基础。这些领域的一些贵重零部件,都可以使用3D打印技术制造出来。

焦丽华说,深圳目前从事3D打印的企业大致可分为设备型、材料型和服务型。作为新兴产业,目前对于深圳从事3D打印的企业数量尚无明确的统计。深圳市3D打印协会一会员企业告诉记者说,“估计上百家”。据专家透露,粗略估算,仅是深圳辖区内的高科技产业,就能够支撑深圳3D打印市场高达过百亿。而计算深圳对珠三角乃至全国的经济辐射能力,这一市场的潜力可能更大。

从引进来到走出去

在去年深圳举办的中国国际工业设计大展上,深圳创新设计研究院推出的“3D打印血管”让所有人耳目一新,吸足了眼球。深圳创新设计研究院是广东省3D打印产业创新联盟的发起单位之一。焦丽华告诉记者,3D打印实验血管广泛用于血液流动分析与血流动力学研究。这种技术在全国尚属首创。

有业界专家告诉记者,目前3D打印的主要方法有熔融沉积建模(FDM)技术,选区激光熔化(SLM),选区激光烧结(SLS)以及立体光刻(SLA)。在打印材料上,主要分金属、树脂、石膏、塑料、尼龙等。在深圳,最初的3D打印设备和技术以及材料几乎完全靠进口。

陈烜对记者说,在工艺提升和材料开发上,大业激光已取得了一定的成绩。比如说树脂材料,大业激光通过使用自己的添加剂,可以改变其中的某些特性,达到工业耐高温等应用要求。

为此,大业激光在北京有专门开发设备研发的基地,“在苏州,我们有主要从事材料性研究的子公司”。大业激光的李经理告诉记者,虽然大业激光的设备目前还主要依靠从美国、德国引进,但实际上对产品的后期处理,设备参数的调整等,都需要企业有自己的核心技术能力。

在深圳,从事设备研发生产、材料研制和打印服务的综合型3D企业并不多见,2011年成立的深圳维示泰克技术有限公司显然是这方面的冒尖者,其专注于桌面型的3D打印。在去年美国拉斯维加斯CES展会上,维示泰克的桌面打印机一举拿下“最佳3D打印机奖”,成为国际3D打印界一颗耀眼的新星。此前,在2013年第十五届中国国际高新技术成果交易会上,该企业的3D打印机已获得“优秀产品奖”。维示泰克品牌在欧洲权威电子产品测评杂志《Computer Bild》全球排名第七,中国同行企业只有2家上榜。“我们去年的业绩增长达100%,其中国外市场占90%”。

该公司人力资源总监秦钰婷告诉记者,至今,维示泰克已开发出五代拥有自主知识产权的3D打印机和多种可降解环保3D打印材料,其中可完全降解的聚乳酸(PLA)耗材为一种绿色环保的3D打印材料,对人体安全健康,是未来3D打印的顶级首选材质。其次,维示泰克所应用的材料均为自主研发,其生产研发的打印机可以连续打印1700小时,这让很多国内外同行望尘莫及。目前,该公司已拥有11项专利。

在深圳,3D打印正走出“拿来主义”的历史。深圳创新设计研究院集成制造平台经理郭雅群在为记者演示3D打印时说,目前深圳生产的桌面机已经达到较高水平,甚至比国外机器好,在材料上,很多种本土材料性能也超过了国外材料。

高起点谋划3D打印未来之路

2013年科技部将3D打印编入《国家高技术研究发展计划(863计划)、国家科技支撑计划制造领域2014年度备选项目征集指南》。为了抓住3D打印产业发展的先机,深圳市市长许勤曾表示,深圳将打造涵盖原始创新、技术开发、产品制造、内容产业到推广应用等全链条的3D显示技术产业链。

深圳市政府科技创新委员会副主任刘锦表示,政府将有三类支持计划扶持深圳3D打印产业发展,攻关计划是支持重大项目,创新计划是支持所有中小企业的,创业计划支持刚刚起步的。

2014年10月29日,深圳市宝安区激光及3D打印产业技术创新联盟成立大会在深圳桃花源科技创新园主楼举行。这是深圳市内第一个3D打印行业组织。

同年11月8日,在深圳市科技创新委及市经贸信息委的支持指导下,40余家深圳3D打印领军企业、科研院校及机构共同发起的“深圳市3D打印协会”与“深圳市3D打印产业创新和标准联盟”正式揭牌。88岁高龄的原航天航空工业部部长林宗棠先生出席仪式时说,深圳市3D协会及联盟的成立,将有力促进深圳在第三次工业革命浪潮中,保持高起点,不输在起跑线上。

深圳市3D打印协会相关负责人向记者介绍了该协会成立后的几项主要计划:在3D行业开展人才培训;协助会员制定、实施企业标准,推动行业技术创新;打造会员之间信息共享、交流合作的平台;发挥产业自律职能;开展国内外经济技术合作交流;推动政府制定有利于3D打印产业发展政策;开展重大科技攻关,提升3D打印核心技术。

“与国外3D打印行业相比,深圳还有差距。但深圳的3D打印目前有一个好的现象,就是市场秩序较好,不存在恶性竞争”。陈烜对记者说。

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