3D打印为手板注入新的生命力

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3D打印为手板注入新的生命力

——专访东莞市科恒手板模型有限公司董事长文炳华

“很简单,是一门技术,有口饭吃,好找工作”,谈及当初为什么与手板结缘时,文炳华一语带过了当初踏进手板行业的原因。怀着上世纪八九十年代的纯手工业者最简单纯朴的想法——混口饭吃,文炳华加入了中国第一批从事手板行业的大军,从最开始的手工到铣床车床、雕刻机、CNC机加工再到如今的3D打印,他见证了整个手板行业的发展历程。


(文炳华 东莞科恒手板模型有限公司董事长)

最开始“首板”的称呼已经演变成了今天的“手板”,而文炳华的手板帝国也由当初的“一个作坊,几个师傅”发展成为了如今业界的知名企业“东莞市科恒手板模型有限公司”,并且随着近年来3D打印技术的发展,科恒成功将联泰的SLA 3D打印机纳入技术版图中,在手板行业竖起了“科恒3D打印”的大旗。科恒厂房内齐刷刷的30多台SLA 3D打印机也彰显出了文炳华欲建“全国3D打印服务中心”的决心。

3D打印如何实现概念落地是近年来谈得最多的问题,联泰3D打印与科恒手板的摩擦碰撞开辟出的手板3D打印新天地无疑是成功的经典范例,本期《3D打印世界》带您了解的是手板行业的3D打印故事。



舍得之间 方能成就

从手工业起家,文炳华并不像大部分的手工艺者那样仅仅执着于提高眼前的手工技艺,他对新技术有着异乎寻常的关注度与敏锐度,甚至能先于潮流做敢于吃螃蟹的人,正像他在办公室悬挂的两个端端正正的大字“舍得”,在取舍间能及时抓住新机遇方能有所成就。

“我从2002年就开始接触了3D打印,那时叫快速成型,当时的技术和材料都不行”,回忆起第一次接触3D打印的经历,文炳华还觉得颇有意思,当时他并没有看到设备,而是看到了做出来的产品——一个风筒,“当时不能用一个手拿,要用两个手托,因为打印出来的风筒很软,稍微动一下就会破碎,又软又脆。”

我们知道3D打印这项工艺在很早以前就出现了,21世纪初也曾风靡一时,但是当时却没有大规模地被应用。虽然文炳华第一次与3D打印打照面的体验并不好,却也没有打消他对3D打印的兴趣,在2005年的时候,文炳华花了20多万块购买了一台国外的FDM 3D打印机,在相对于十年前来说通货膨胀的今天一台FDM打印机的价格仅仅只需从几千到几万不等,当时的20多万也算上是大手笔了,但买回来以后文炳华发现打印出来的产品精度达不到客户的要求,所以买回来就被闲置了,基本上没赚什么钱。但这次经历却让文炳华积累了一定的快速成型的知识,也为后来的企业的转型打下了伏笔。

在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,“人工其实已经决定了这个行业最大的弊端已经出现,”文炳华分析道,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。“而且人工师傅掌握了技术发言权,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,3D打印技术也越加成熟,更重要的是3D打印材料的种类、性能和价格都得到了很大的改善,在2010年以前,3D打印材料的种类非常单一,价格很贵,2010年时光敏树脂的价格是每斤1800元,2013年是1000元,价格慢慢降下来了,在对这些因素进行综合考量下,“2011年我们重新将SLA技术纳入了企业新的增长点,” 文炳华说这次是经过朋友的介绍接触到了联泰的SLA 3D打印机,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。


科恒厂房内排布的3D打印机数量确实让人惊叹,像科恒这样大量应用工业级光固化3D打印机的企业在国内是非常罕见的,这也是文炳华敢于将自己的企业称为“科恒3D打印”的底气来源。

做有生命的手板

在互联网高度发达和提倡全民创业的今天,3D打印也闯入了许多年轻一代的创业者,其中不乏虚浮的泡沫,在文炳华身上我们看到的更多的是一种做实业的气质,坚守自己的帝国,专注同一个行业,看似粗狂的他对手板的理解却略感文艺:“其实我对手板的理解是:手板是有生命的,不能完全用价格来衡量。”

他说很多人对3D打印的认识有误区,一开口就问价格。但其实手板是有生命力的,这种生命力来源于专注,手板作为产品面世前比较特殊的东西,它的好坏决定了这个产品有没有订单,它的精度、质感、观感直接决定了客户的感觉。在纯手工的年代,这种生命力来源于师傅工艺的好坏,而在如今3D打印的普及率越来越高,更是为手板注入了新的血液。文炳华收到过一些客户的反馈“你帮我做的手板,90%有订单,在其他家做的基本上没有订单”。非常直接地对3D打印这种工艺进行了肯定。

3D打印的魅力在哪里,应用商会有更深的体会,“与CNC相比,3D打印最大的优势是速度快,人工省”,传统CNC基本要一周才能交货,而3D打印一天就能交货,CNC需要人工值守,3D打印一般是晚上进行,减少了人工。另外,虽然一些精度非常高的、迂回曲折或者镂空的、纯曲面复杂的结构有些CNC可以做,但时间会更长,成本也会更高,3D打印在这方面会更有优势;而倒扣、内空的结构CNC则需要分拆做,然后拼装在一起,3D打印是一次成型,无需拼装;更甚的是,一些非常复杂、精细的模型CNC根本做不了,像文炳华用手机给我们展示的一个他们曾经做过的一个蒲公英模型,3D打印可以表现出蒲公英脑袋上那种毛茸茸的质感,那些一点一点的精细结构无论是CNC还是手工都很难复制出来,据了解,这个蒲公英的后期人工去支撑就花了一天的时间。


除了一些精细的小模型,文炳华也做过2米多高大尺寸的机甲战士,十几个部件分开打印拼接在一起,包括前期的打印与后期的打磨、喷漆等后处理一共花了2~3天的时间,3mm的壁厚,17~18公斤重。


虽然这样的案例很多,文炳华却表示因为尊重客户的隐私,并不好拿出去做宣传。但更让我们惊叹的是,在去年10月份习近平出访英国促成了中国比亚迪同英国最大的客车生产商——亚历山大丹尼斯有限公司(ADL)签署合作协议共同生产纯电动大巴,此行,习近平也获赠了一辆用SLA 3D打印的高精度伦敦红色双层巴士模型,而这批模型正出自科恒的厂房。但文炳华也仅仅只是在不经意间寥寥几语便带过了,据了解,这批巴士模型客户定了50只,因为事先知道是赠给习近平的,因此科恒也十分重视,前后花了20多天的时间就完成了打印、后处理、上色,收到客户的反馈也是非常满意。


制造——实现合作共赢

目前,科恒3D打印的业务已经涉及到建筑、卫浴、工艺品、汽车、医疗、动漫等各行各业,尽管科恒已经全面拥抱3D打印,但并不代表3D打印可以颠覆整个手板制造技术,文炳华表示3D打印只是一种工艺的进步,代表了生产力的提升,在本身工艺上也有一些限制是无法替代CNC机加工的,他简单举例道:“比方一些传动结构的模型、动作结构的模型,3D打印就无法完成,非得要CNC加人工才能做到,3D打印的耐磨性不够,性能也比不上CNC。”

除了技术本身,光敏树脂的性能、种类和价格还是受到了一些限制,类比于工程塑料,工程塑料的种类有好几十种,像ABS、PC、尼龙等一系列材料,光敏树脂未来可能也会往这一块类似的性能去开发,但要超过工程塑料还有很长的一段路要走。

而要推动3D打印的向前发展就少不了技术与应用的结合,联泰与科恒多年的合作并不是单方面的技术输出与被动接受,而是一种合作共赢共生的关系,据了解,联泰也通过科恒可以更加接近应用市场的需求,通过需求来推动技术的进步,正是这种技术与应用深度结合、进行良性闭环迭代的产业模式极大地推动了3D打印技术在广度和深度上的不断发展。联泰和科恒的合作共赢也给业界提供了一个成功的经典范例。



结语

参观文炳华的3D打印车间时,这里仿佛一个小型的设计和制造行业“博物馆”。从动漫美少女战士,到透明的自行车运动头盔、充满质感的卫浴喷头,再到各种尺寸和规格的产品零部件,玲琅满目。他和他的工厂见证了手板行业的历史,并选择拥抱了3D打印。在和3D打印的激情碰撞中,3D打印赋予了手板产业与众不同的能力,让这个行业得以迸发出全新的活力。而这,仅仅只是一个行业的缩影。


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