二十年深耕3D打印行业应用,推动制造业转型升级
2020
09/18
02:19
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技术立本,二十年树立行业标杆




3D打印(3D Printing),即快速成型技术的一种,实质就是增材制造技术,被誉为是第三次工业革命的重要标志之一。近年来,国内外3D打印技术蓬勃发展,在航空航天、生物医学工程、工业制造等多个方面有着广泛的应用。


虽然我国3D打印起步较晚,但拥有全球最大的3D打印潜在市场,未来我国3D打印市场规模增速有望高于全球水平。2000年的成立的联泰科技UnionTech,是最我国首批进入3D打印领域的企业之一,也是首家成功将3D打印技术从实验室应用转化为商用的公司,参与并见证了中国3D打印产业的主要发展进程。公司成立之初,以自主研发生产的紫外光固化3D打印机正式切入3D打印市场,经过短短4年的发展业务线由国内市场拓展至海外市场,业务面覆盖全球。目前在国内拥有超过 60%份额的SLA 3D打印技术工业领域客户群,打造出我国工业级3D打印领域一张具有代表性的行业名片。


我国3D打印产业起步初期,受市场环境和应用环境的影响,3D打印的市场接受率较低,市场营销出身的总经理马劲松先生对市场有着极高的敏锐感,他认为3D打印市场开拓的关键不在于营销手段,而在于找到客户的真实需求并满足它们,如此才能提升3D打印的市场接受度。凭借多年积累的行业应用经验,先后成立了工业应用事业部、鞋业应用事业部、口腔应用事业部、教育应用事业部,在每个行业应用中投入了大量的技术力量和服务力量,成就了一个又一个经典案例。深耕3D打印产业二十余年,联泰科技始终将产品技术视为立足之本,通过市场细分产业应用,依据产业应用特点不断完善技术更新产品研发,使每款产品都针对性的符合产业应用,解决应用链中的问题。工业应用是联泰科技最早的涉及的应用领域,其细分领域较广,如航空航天,汽车制造、电子电器、家装厨卫、玩具、建筑、医疗等行业深入应用,为推动中国3D打印产业发展做出了巨大贡献。一起回顾一下二十年来联泰科技在工业制造领域的部分典型应用。

 



应用为王,推动3D打印产业发展




手板产业


目前亚洲最大的手板制造中心东莞科恒是联泰科技创业初期进入手板市场最早的一批客户之一,受市场和技术本身影响,3D打印在国内市场发展的前十年非常缓慢,当时,劳动力和制造方式结构开始发生变化,科恒的董事长文炳华是国内较早一批接触3D打印技术的企业家,回忆他在一次访谈中说道:“2000年以后人工成本越来越高,而大量依靠师傅成熟手工技术的手板行业更是进入了困境,动力决定了这个行业最大的弊端已经出现,1997年的时候CNC工人的工资是1000块,10年以后每年以15%递增,到现在人均工资4000~5000元,2000年的时候学徒要交学费,现在还要给学徒工资,而且技术工种的师傅们掌握了技术发言权,在工资不算高的情况下,技术没有后来者来继承,车间噪音很大,又留不住人,人员流失非常严重,在这种情况下,很多手板厂开始转型。”在手板行业急需转型的背景下,东莞科恒亟需从传统的手板制造需要过渡到3D打印制造上来。联泰科技凭着过硬的技术和服务在市场上有了较好的口碑和品牌美誉度,获得了科恒的关注和认可,经过一系列的应用测试后正式引进联泰科技3D打印设备,专门用于手板加工服务。用文总的原话说就是:“用过之后感觉挺好,便购买的一台机器,然后一发不可收拾。”从2012年的两台到2013年的五台,2014年十四台,2015年更是一口气增加到了三十多台机器。2017年科恒第100台设备交机仪式在东莞举行,截止目前已有联泰科技500多台光固化3D打印设备,成为亚洲最大的手板制造中心。


成功的尝试创造了双赢的局面。对于联泰科技而言,手板市场的打开帮助其建立了品牌口碑、实现了业绩增长,为此后的快速发展奠定了基础;对于手板行业而言,3D打印技术的应用帮助其实现了技术革命,制作工艺与效能有了质的飞跃。双方共同成就了彼此的成长,形成长期稳定的伙伴关系。


根据Wohlers的报告,按中国在世界3D打印市场份额中约占10%计算,2014年中国3D 打印市场容量为约28亿人民币,到2018年预计可以增长到约150亿人民币,年均复合增长率CAGR 为66.3%,增长潜力非常巨大。到2020年,市场规模有望达到300亿到450亿元。整个市场业务量还在持续增长中。据不完全统计,联泰科技手板应用端客户数约占总3D打印手板制造企业的50%以上,典型客户如:东莞科恒、未来工场、汇通手板、峻宸三维、一笋科技、宁波心思维、迅捷快速成型等等。


科恒手板利用联泰光固化3D打印机制作的2米多高大尺寸的机甲战士,3mm的壁厚,十几个部件分开打印拼接在一起,重17~18公斤。




航天航空


2008年,联泰科技第一台大型光固化RS8000专为成都飞机研究所(611所)定制生产。为中国3D打印技术在航空航天领域应用起到了很大的推动作用。航空航天技术是国防实力的象征,也是国家政治的体现形式,世界各国都想试图以更快的速度研发出更新的武器装备,提升自己的国防实力,尤其是航空航天制造企业,更是不惜耗费大量财力、物力加大研发力度,以确保自己的技术领先优势。我国航天航天领域是引入3D打印技术较早的产业之一,在进入这个产业之前,做了深入的市场调研,加强技术方面支持,经过深入产业应用开发,联泰科技研发的大型3D打印设备可以满足应用需求,与成都飞机研究所达成合作意向



图为交付成都飞机研究所(611所)的RS8000设备



2008珠海航展上展出的空军某型250公斤级制导炸弹。该弹是在空军现有的老式航弹弹体上加装弹翼组件后改装而来。在炸弹投放离机后,弹翼套件将会自动展开,炸弹会由于升力面积的增加而获得较好的气动性能,进而大幅度增加投射距离。在原炸弹尾部,加装了X型配置的控制舵面,通过接收卫星导航信号来操纵炸弹向目标准确地滑翔。



展出的绿色弹体为传统航空炸弹,白色部分为弹翼组件,由联泰科技RS6000激光快速成型机全尺寸制作完成。



汽车制造


汽车领域也是联泰科技进入较早的应用行业之一。3D打印在汽车制造业内的应用迅速发展,无论是车厂、零部件厂商还是售后服务供应商,3D打印都为其开辟了一条更快捷高效的创新捷径,使企业不受传统制造方式的限制,迈入发展快车道。2002年联泰科技结合产业需求特点,将3D打印技术推入汽车制造领域,安徽江淮汽车股份有限公司是联泰科技在汽车制造领域合作的典型应用企业之一,这项技术的引进成功参与并推动了江淮汽车从单一卡车制造商到综合性汽车制造商的重大转型。


1964年成立的合肥江淮汽车制造厂,中国第一台真正意义上的客车专用底盘曾在这里诞生,中国轻卡轿车化潮流也是从这里萌发。在3D打印等新技术的推动下,江淮汽车这个古老而年轻的民族汽车品牌正焕发着勃勃生机。截止今天,第一台RS600SS已工作了18个年头,还依然坚持在中心产品造型服务着。





“对于汽车研发来说,一款车型从设计到成品,开发周期也就2到3年,这个时候一个半月的时间是非常长的。如果能用3D打印替代一部分硬质模型,预计模型制作时间将缩短至15天,这将会是一个巨大的突破和提升。”江淮汽车产品造型中心负责人说。


汽车零部件的研发往往需要长时间的验证工作。传统的流程是先进行零部件设计,然后开发制作模具,再制造出零部件的实体并对零部件实体进行测试以确定是否能够达到产品设计要求,如不满足要求还需对设计或模具进行修正。这一流程耗时长、成本高。将3D打印技术应用到汽车零部件研发过程中则可快速对复杂零部件的工作原理和可行性进行验证,不但省去了模具开发的工序,还可减少时间和资金的投入。传统汽车零部件的研发周期通常在45天以上,而3D打印只要1-7天即可完成零部件的开发验证过程,可大大提高新产品的研发效率。而且3D打印开发零部件的流程中不需要模具,可节约大量的成本。


目前联泰光固化3D打印技术在汽车研发试制的零部件体现在汽车格栅、汽车仪表盘、空调管路、进气歧管、发动机罩、装饰件、车灯、车轮胎等方面。


汽车行业也是3D打印最早开始渗透并应用的领域,经过近二十的行业应用发展,到今天联泰科技在汽车领域的客户除了江淮汽车外还有大众、法拉利、丰田、现代、奇瑞、比亚迪、东风柳汽、广汽等都在引进了联泰科技3D打印设备来满足汽车不同阶段的研发需求。

 




家用电器


2018年联泰科技当时首台大规格的3D打印机G1400上市以来在大型家用电器领域得到了普遍应用,格力电器是联泰科技在家电应用领域典型代表客户之一。


两年前格力精密模具有限公司斥资1800万,成立3D打印技术研究中心,2019年7月, 一驾装载着二十台联泰3D打印设备的大型货车进入珠海格力精密模具工厂。截止目前格力已有近四十台联泰3D打印设备用于新产品的开发验证以及手板制造。2019年超大型3D打印机G2100一经研发成功上市,进入了格力模具厂,格力模具的负责人表示,自从引进3D打印设备,新品的开发效率得以大大提高,不但节省了人工,在新品的时效性上得到了最大程度上的保证。


3D打印技术的出现给家用电器行业带来生产制造的捷径。通过3D打印快速原型,研发工程师们能够快速将计算机设计出来的三维模型数据转变成实物,这个过程比使用传统生产方式快十倍

除了格力电器外,家电行业典型应用客户还有:海尔、创维、大金、漫步者等。



厨卫产品


联泰科技见证了3D打印发展的二十年,这也是中国房地产经济蓬勃发展的二十年,随着市场发展用户对于商品房的户型标准、要求也在越来越高,而问题最多、技术最复杂、实施最困难的两个空间就是厨房和卫生间。作为厨卫产品的承载空间-——厨房、卫生间的产品设计直接影响到户型结构变化。


美国花洒品牌洁碧(Water Pik)洁具公司的工程师在过去20年里一直使用3D打印技术和快速原型研发淋浴喷头。通过快速原型,研发工程师们能够将计算机设计出来的3D模型很快变成物理样机以用于测试,他们说这个过程比使用传统的方法快十倍。虽然有的时候整个打印过程可能需要几个小时到两天时间才能完成,不过完成后测试者就能结合各种元件来测试器水流量、喷洒模式和其它因素以获得“最舒服的淋浴体验。


联泰科技将3D打印技术作为一种创新技术推入厨卫行业也有新突破。3D打印水龙头、3D打印马桶、3D打印花洒、橱柜等产品的出现标志着率先一步使用这项技术的企业将领先一步产品市场,打破研发生产时间瓶颈,催化产品迭代周期,加速新品上市的速度。勇于在变革中寻找创新,势必决定着企业未来的竞争力和持续发展力。


目前使用联泰3D打印技术的行业品牌客户有:TOTO、海鸥卫浴、浙江帅康等等。



建筑行业


2018年镇江恒大童世界项目成为整个行业轰动一时的项目,整个项目35栋城堡模型完全采用固化3D打印技术制作完成,联泰科技在整个项目中发挥了重要作用。项目的制作使用了260万克(2.6吨)光敏树脂材料,100多台3D打印机同时打印,从打印到后期上色整个过程只用了1个半月时间,其最终效果光彩夺目令人震惊,如此完整全套的大型场景式建筑3D打印展示沙盘在国内尙属首例。当传统工艺无法满足复杂建筑模型加工制造需求时3D打印技术的优势更显著。





近年来,3D打印技术在多个领域都得到了应用,而在建筑领域,3D打印技术所带来的价值效应更显而易见。3D打印建筑模型是以微缩实体的方式如实地表达建筑思想的构造,表达出每一个设计的独特理念,不仅能使客户对拟议的项目有一个可视化的完整版本,还可以小规模化快速、准确的还原出设计元素,创建准确的比例模型,体现更精确微小的细节。


另外,在制作沙盘模型上,联泰科技光固化3D打印技术有着非常独特的优势,采用柔韧性高的光敏树脂材料成型,成品坚固耐用,可以打印出0.03mm左右的细微结构和0.06mm壁厚的结构,在非常短的时间里非常精确的还原创作设计元素,且而制作成本远远低于传统手工模型成本,已经被越来越多的业内人士所接受。


3D打印技术将图纸与地理信息、建筑扫描等电子数据进行结合,并以实物形式展现出来,可通过实景建模形式,展现真实三维场景。在今后的发展中3D打印技术的发展更加多元化和多样化,也就是技术的应用不仅仅只是在某一个行业,而是应用到各个行业中,3D打印的设备也会独立进行设计、施工等过程,为建筑设计提供了更多的设计空间。



医疗器械


2020年新型冠状病毒肆虐,在疫情初期,联泰科技专业敏感性和社会责任感就意识到3D打印技术在疫情中的特殊性,在紧急响应物资短缺问题上,联泰科技通过一系列应用证明在3D打印技术这场疫情中的重要性。


 上海大学机电工程与自动化学院工程技术训练中心快速制造部“护目镜”项目中,联泰科技3D打印技术为项目提供了最强有力技术的支持,为抗击疫情立马展开行动,利用3D打印技术当天就做出样品,第一时间生产出来的护目镜立即被送到上海市第一人民医院供一般门诊医护人员使用。





 创瑞激光一次性采购联泰科技UnionTech10台3D打印机主要用于公司自主研发的3D打印医用护目镜,目前创瑞激光是山东省唯一一家具备3D打印医用护目镜资质的企业。从设备安装完成短短几天时间内,公司11余台3D打印设备正24小时不间断工作,日产护目镜超过500套。截止3月6日已向疫情防控一线累计捐赠2300多副3D打印医用护目镜。


3D打印的护目镜外壳成品



 联泰科技UnionTech在云汉芯城自研生产的额温枪项目中给予强有力的3D打印技术支持,经过上海仪器仪表自控系统检验测试所通过五种不同环境温度和湿度的性能测试,最终检测结果表明,性能结果符合国家标准!”


疫情的危机中,利用3D打印批量生产医疗物资其作用有目共睹,在面临疫情严重的医疗资源短缺,3D打印成为紧急生产零件的宝贵资源,被用于生产护目镜、防护面罩、呼吸阀、等多种医疗部件以及多种备件、等工业产品。


上海松江经委官方重点肯定了一批在疫情期间积极探索以“不见面”的线上办公模式提高企业运行效率的企业,联泰科技UnionTech获上海松江经委头名点赞。


3D打印技术承载了人们对未来制造模式和生活模式的无限畅想,联泰科技UnionTech也将在未来实现新的跳跃。联泰科技经过20年的发展,成长为国内3D打印行业领航者企业。20年来的辉煌历程,在技术在不断迭代的过程中,专业化程度也不断随之强化。同时,在用户为王时代下,联泰科技可为多行业客户提供设备、服务到材料的“一站式服务”,全方位满足客户需求,为客户针对性的提供整体解决方案,打造基于个性定制需求的分布式制造平台,吸引了一大批高粘度的客户群体,有利于保持先发优势持续发力。


总经理马劲松先生说:“联泰科技专注的SLA技术在行业内首屈一指,我们的技术在工业端为电子电器、汽车制造、航空航天、建筑、口腔医疗等各行业应用提供了核心支撑和构筑坚实的竞争壁垒。在建立平台上,联泰科技UnionTech针对场景的差异化应用,同时发力线上和线下。通过建立3D数据云平台,结合线下业务,促进3D打印生态发展。”


20年的行业应用经验,联泰科技紧紧抓住市场发展趋势,始终以客户需求为导向,致力于生态联合,以资本展开跨界实现价值最大化,以知识进行赋能培养人才为企业制造持续动力,拓宽市场边界突破原有的行业天花板,不断连接伙伴协同共生,创建一个具有高度开放的协同共生业态,实现最终的共赢发展。




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