【編者按】3D打印又稱“增材制造”椎敞，是一種根據(jù)三維數(shù)據(jù)模型累加材料制造實(shí)體零件的方法奴爷，具有成本低、設(shè)計(jì)空間無(wú)限配籽、無(wú)需組裝擂门、實(shí)體復(fù)制等優(yōu)勢(shì)，在復(fù)雜零部件制造上優(yōu)勢(shì)十分明顯飞席。

3D打印是當(dāng)下最流行的新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)之一自畔。今年，由清華大學(xué)教授顏永年創(chuàng)辦的江蘇永年激光成形技術(shù)有限公司落戶昆山高新區(qū)村秒，企業(yè)主要從事金屬3D打印機(jī)研發(fā)制造以及相應(yīng)服務(wù)杨匕，技術(shù)水平國(guó)際領(lǐng)先着饥，成為昆山第一家3D打印企業(yè)。

據(jù)介紹惰赋，顏永年是國(guó)內(nèi)較早從事三維打印技術(shù)研發(fā)的專家之一宰掉，多年來(lái)，他帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在三維打印技術(shù)的工藝赁濒、設(shè)備轨奄、控制等方面取得豐碩成果，其中拒炎，基于熔融擠壓成形工藝的3D打印技術(shù)已在北京產(chǎn)業(yè)化挪拟，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷海內(nèi)外。擴(kuò)展閱讀：3D工業(yè)打印機(jī)最新技術(shù)與應(yīng)用專題

基于3D打印技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)击你，永年激光將在昆山重點(diǎn)進(jìn)行金屬3D打印設(shè)備的研發(fā)制造舞丛，與非金屬3D打印設(shè)備相比，其技術(shù)難度和應(yīng)用價(jià)值更高果漾，可將金屬粉末直接融化球切、燒結(jié)、燒覆绒障，做出技術(shù)復(fù)雜的金屬零件晃烟，在模具、航空航天场恬、汽車制造領(lǐng)域應(yīng)用廣泛翠柄。

顏永年

目前，企業(yè)已經(jīng)研發(fā)出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)投射式激光固化光刻成形設(shè)備吝寒，以及采用1000瓦激光器的用于建筑陶瓷粉末的3D成形設(shè)備皿完，并已實(shí)現(xiàn)銷售1000多萬(wàn)。

顏永年說(shuō)办煞，他們企業(yè)通過(guò)集成創(chuàng)新研發(fā)出的3D打印設(shè)備狈馏，能打印出復(fù)雜的高合金技術(shù)零件，解決很多以前制造技術(shù)無(wú)法解決的問(wèn)題害恋。并且缘说，3D打印機(jī)的壽命、做出來(lái)的注塑件質(zhì)量以及生產(chǎn)效率都提高了赎丢，“原來(lái)要100秒我們才能打開模具取出來(lái)劣零，現(xiàn)在30秒就行了「Ｑ梗”

3D打印技術(shù)掏秩，將推動(dòng)制造業(yè)技術(shù)水平邁上一個(gè)新的臺(tái)階。據(jù)了解荆姆，昆山擁有全國(guó)第一家國(guó)家火炬計(jì)劃模具特色產(chǎn)業(yè)基地蒙幻，模具產(chǎn)業(yè)銷售額超占全國(guó)模具總產(chǎn)值的九分之一嚷那，此外還有正在發(fā)展起來(lái)的淀山湖航空產(chǎn)業(yè)園。顏永年表示杆煞，他們將以昆山為基地魏宽，不斷創(chuàng)新，提高模具產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平决乎，并且為航空航天產(chǎn)業(yè)以及汽車制造業(yè)發(fā)展服務(wù)队询。

目前，企業(yè)位于昆山高新區(qū)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)園的中試研發(fā)基地正在進(jìn)行裝修构诚，預(yù)計(jì)今年10月投入使用蚌斩，啟動(dòng)大規(guī)模生產(chǎn)，3年內(nèi)將形成億元銷售規(guī)模范嘱。

顏永年的從業(yè)故事

寬敞明亮送膳、規(guī)整簡(jiǎn)潔的辦公室里，花白頭發(fā)斤间、戴著花鏡的顏永年精神矍鑠穆烹，正充滿熱情地暢談著他計(jì)劃中的永年激光快速成形公司「迮铮“這個(gè)公司要做激光和電子束快速成形败何，也要做生物活性材料快速成形機(jī)器〔啥校”他聲音洪亮诺骏，充滿激情，如果不是面對(duì)面的坐著敌菩，很難相信這是出自一位74歲年紀(jì)的老人之口基恩。看著他背后的書柜里疏拱，幾張小孫子的照片單獨(dú)擺放在最上層顯眼的位置斤杏。在這含飴弄孫的年紀(jì)，相信沒(méi)有人會(huì)不期待坐在搖椅上柳卒，享受溫暖的陽(yáng)光笨扁、兒孫繞膝之樂(lè)，但顏永年卻選擇了創(chuàng)業(yè)列疗。多年來(lái)，在他心里始終有一個(gè)令他每每想起就欲罷不能的東西——快速成形技術(shù)浪蹂。

回憶起第一次獲悉快速成形技術(shù)的經(jīng)歷抵栈，雖然已時(shí)隔多年，但顏永年還是難掩激動(dòng)之情坤次。1988年古劲，已經(jīng)50歲年紀(jì)的顏永年正在美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校做訪問(wèn)學(xué)者斥赋。清華大學(xué)原本派他去交流材料工程并學(xué)習(xí)水射切割技術(shù)，但一張工業(yè)展覽的宣傳單卻徹底改變了他今后十年的研究方向产艾。一次偶然的機(jī)會(huì)疤剑，與顏永年相熟的一位同事給了他一張某地工業(yè)展覽的宣傳單，上面介紹了一項(xiàng)新技術(shù)闷堡，可以將物體從數(shù)字模型直接轉(zhuǎn)換成物理模型隘膘。當(dāng)他讀完技術(shù)介紹，一陣難以抑制的興奮瞬間襲遍了全身杠览。不同于以往通過(guò)切削等方式的制造方法弯菊，這項(xiàng)名為RP的快速成形的技術(shù)，其核心理念是“分層處理牺缰、層面制造田蕴，逐層疊加”，是由傳統(tǒng)的“去除法”到“增長(zhǎng)法”醋咒、由有模制造（剛性較大）到無(wú)模制造（柔性最大）的巨大變革负稚。顏永年敏銳地覺(jué)察到這是一項(xiàng)十分重要的技術(shù)，它將有可能改變我們整個(gè)世界的制造技術(shù)路線晦苞。手握著宣傳單肃逐，難以言表地喜悅陣陣涌起，于是下決心要進(jìn)入RP領(lǐng)域林下！這是他今后進(jìn)入3D打印領(lǐng)域的開始袄肩。在他搜索相關(guān)論文后，結(jié)識(shí)了一位對(duì)中國(guó)的快速成形技術(shù)發(fā)展具有重要意義的美國(guó)人——Jack  Keverain腋芜。

來(lái)自美國(guó)費(fèi)城Drexel大學(xué)的教授Jack Keverain曾在20世紀(jì)80年代撰寫過(guò)多篇有關(guān)快速成形技術(shù)的學(xué)術(shù)論文再副，這些文章給了顏永年很大啟發(fā)。1988年底花炭，當(dāng)顏返回中國(guó)之后躬拢，前后共三次邀請(qǐng)這位美國(guó)學(xué)者來(lái)華講學(xué)。第一次來(lái)到中國(guó)時(shí)见间，在顏的陪同下聊闯，Jack Keverain 曾到西安和上海進(jìn)行講學(xué)，為國(guó)內(nèi)學(xué)界介紹了美國(guó)快速成形技術(shù)的研究狀況和應(yīng)用情況等米诉，啟發(fā)了無(wú)數(shù)快速成形技術(shù)的中國(guó)研究者菱蔬。

大約與Jack Keverain同時(shí)，一個(gè)名叫Chunk Hull的美國(guó)人也在進(jìn)行著有關(guān)快速成形技術(shù)的研究史侣，并且他的研究成果幸運(yùn)地被投資人看中拴泌，在1986年就成立了現(xiàn)在享譽(yù)世界的3D SYSTEMS公司，已經(jīng)年屆50的Chunk Hull成為了公司的首席技術(shù)官【鳎現(xiàn)在行業(yè)通用的SLA技術(shù)（光固化快速成形）蚪腐，正是由Chunk Hull 提出的箭昵，他創(chuàng)造了這個(gè)詞并為此項(xiàng)技術(shù)和裝置申請(qǐng)了美國(guó)專利。

與許多國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)不同回季，光固化快速成形技術(shù)從20世紀(jì)八十年代晚期被美國(guó)學(xué)者提出到首次引進(jìn)到中國(guó)家制，經(jīng)歷的時(shí)間并不長(zhǎng)，這在很大程度上要?dú)w功于顏永年等一批學(xué)界先驅(qū)泡一。在1990年前后裕消，顏永年回國(guó)后不久，就在清華大學(xué)成立了國(guó)內(nèi)首個(gè)快速成形實(shí)驗(yàn)室捉肄，并建立了清華大學(xué)激光快速成形中心乃屈。當(dāng)時(shí)，為了引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備進(jìn)行科研常苍，顏永年輾轉(zhuǎn)了解到香港殷發(fā)公司在代理3D SYSTEMS的產(chǎn)品兼英，但其在核心的控制軟件方面沒(méi)有什么經(jīng)驗(yàn)，于是他決定引進(jìn)硬件鸵丸，自行研發(fā)控制軟件喳牌。由于清華技術(shù)團(tuán)隊(duì)資金有限，買不起價(jià)格高昂的設(shè)備贪焊，于是雙方達(dá)成協(xié)議玲院，由清華大學(xué)提供場(chǎng)地、人員等惦肴，香港殷發(fā)公司提供SLA-250設(shè)備一臺(tái)套淡早，成立北京殷華快速成形模具技術(shù)有限公司，共同研究開發(fā)快速成形技術(shù)耳标。這是中國(guó)第一家快速成形設(shè)備公司醇坝，由顏永年擔(dān)任董事長(zhǎng)，帶領(lǐng)博士生在這家雖為企業(yè)但更具學(xué)術(shù)氣氛的公司里開發(fā)各種軟件次坡，進(jìn)行多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)呼猪，1992年即完成了對(duì)用戶開放的RPM（快速成形與快速制造）研究與開發(fā)平臺(tái)。期間砸琅，國(guó)內(nèi)多家高校相關(guān)學(xué)者紛紛來(lái)清華取經(jīng)宋距。上世紀(jì)九十年代末，國(guó)內(nèi)學(xué)界形成了以清華大學(xué)症脂、西安交通大學(xué)和華中科技大學(xué)三校為重點(diǎn)谚赎，多個(gè)區(qū)域各有特長(zhǎng)的快速成形研究格局。

從1988年底回國(guó)任教到2000年之間的十多年中摊腋，顏永年帶領(lǐng)清華技術(shù)團(tuán)隊(duì)在快速成形技術(shù)方面取得了許多成就沸版。經(jīng)過(guò)多年努力，多次改進(jìn)兴蒸、完善视粮，清華團(tuán)隊(duì)推出了“M-RPMS型多功能快速原型制造系統(tǒng)”，“這是我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的世界唯一擁有兩種快速成形工藝的系統(tǒng)”间歌；之后胃磷，他們又完成了改進(jìn)型M-RPMS-II的產(chǎn)品化工作，在世界上首先完成無(wú)木模鑄型制造工藝鹅址】憷В可以說(shuō)在3D打印技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)的研究與發(fā)展幾乎與世界同步妨谦，并在某些細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了世界領(lǐng)先巡雄，其中就包括在生物醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用，這又與顏永年有著密不可分的聯(lián)系显而。

1998年夹宏，顏永年將快速成形技術(shù)引入生命科學(xué)領(lǐng)域，提出了“生物制造工程”概念楷芝。關(guān)于這項(xiàng)技術(shù)檩耕，他講了這樣一個(gè)故事。曾經(jīng)有一位小伙子因?yàn)橐馔馐チ艘恢欢湓Ｗ捎谶@個(gè)缺陷蜒鸣，許多年小伙子都找不到女朋友，他非常痛苦鸵隧。直到有一天他從新聞里得知有一種新科技能再造人體器官绸罗，于是興沖沖地找到了顏永年，講出了自己的訴求豆瘫，希望顏能幫他彌補(bǔ)缺陷珊蟀，再造一只耳朵。小伙子的述求促使顏永年所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)一種技術(shù)：依據(jù)小伙子另一個(gè)完整耳朵的形狀制作了一個(gè)具有生物相容性（材料）的逼真的耳廓支架靡羡，然后植入人體缺陷耳部系洛，其外部包裹上一層活的表皮，通過(guò)一段時(shí)間的生長(zhǎng)與頭部連接在一起略步。雖然內(nèi)核是無(wú)生命的生物材料描扯，但表皮卻生長(zhǎng)了末梢神經(jīng)，這只耳朵還是有觸感的趟薄。不僅美觀绽诚，還能有知覺(jué)，實(shí)在令人驚嘆不已杭煎。除了表皮細(xì)胞可以再造恩够，這支團(tuán)隊(duì)還制造出了完全可以實(shí)現(xiàn)替代功能的人造骨骼、血管，甚至是心肌檬撒，為許多病患帶來(lái)了康復(fù)的福音顺丸。

由于國(guó)家重型裝備制造業(yè)發(fā)展需要，雖然對(duì)快速成形技術(shù)非常癡迷促军，但在2000年之后短即，顏永年還是不得不調(diào)整工作重點(diǎn)，將研究方向轉(zhuǎn)回了壓機(jī)領(lǐng)域等灾。他自己雖然抽身離開了宜抓，但他的學(xué)生們以及兒子卻一直都在快速成形技術(shù)領(lǐng)域繼續(xù)努力。原本由顏永年擔(dān)任董事長(zhǎng)的殷華公司莫金，作為種子矫第，開花結(jié)果，成為國(guó)內(nèi)能夠提供快速成形設(shè)備與服務(wù)的為數(shù)不多的企業(yè)之一洽咬。就在不久前浑擎，他們剛剛推出了新一代桌面三維打印機(jī)UP！成為了業(yè)內(nèi)首個(gè)微型三維打印機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)者工斤。

對(duì)顏永年技術(shù)的延續(xù)還不止于此卷雕，在距離北京幾千里之外的廣東佛山，一家名為峰華卓立制造技術(shù)有限公司的企業(yè)票从，也在使用著清華團(tuán)隊(duì)的技術(shù)漫雕。不同于太爾時(shí)代側(cè)重于輕工領(lǐng)域，這家企業(yè)主要應(yīng)用無(wú)模鑄型快速制造技術(shù)峰鄙，更多地為重工業(yè)領(lǐng)域服務(wù)浸间。一汽集團(tuán)就曾因需要開發(fā)一款新型的發(fā)動(dòng)機(jī)而找到了他們。由于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和缸蓋內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜吟榴，依靠傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造方法魁蒜，僅制造鑄造模具、修改模具等環(huán)節(jié)就需要近半年的時(shí)間吩翻，而且發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部存在多處自由曲面兜看，采用傳統(tǒng)方法制造很難保證曲面精度。而峰華卓立采用無(wú)模鑄型快速制造技術(shù)狭瞎，先通過(guò)三維立體制造技術(shù)制作出用于鑄造的砂型（無(wú)木模砂型）细移，再澆鑄成發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體和缸蓋。通過(guò)層疊堆積的方式制作出的砂型不但可以極大地保證模具精度熊锭，完美體現(xiàn)設(shè)計(jì)者意圖弧轧，更為重要的是，大大節(jié)省了時(shí)間俯态。如果運(yùn)用傳統(tǒng)方法跃览，從設(shè)計(jì)到開模再到制造出成品大約需要六個(gè)月時(shí)間元八，而采用無(wú)模鑄型快速制造技術(shù)，總體計(jì)算下來(lái)僅需一至兩個(gè)月昧挚，大大縮短了新品的開發(fā)時(shí)間聪萨。并且，與傳統(tǒng)開模方法相比甩芦，成本下降了許多讽空。正是依靠這諸多優(yōu)勢(shì)乌烫，許多汽車制造企業(yè)與發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)企業(yè)都成為了峰華卓立的合作伙伴练歇，其中不乏玉柴、東風(fēng)忍症、華晨蔑枣、長(zhǎng)城等業(yè)內(nèi)知名的企業(yè)。

快速成形技術(shù)雖然在諸多領(lǐng)域都顯露出了巨大的潛力稽及，但顏永年卻對(duì)近期媒體廣為宣傳的“3D打印技術(shù)將改變世界”的說(shuō)法并不十分完全認(rèn)同仿吞。在他看來(lái)，現(xiàn)在的3D打印技術(shù)還存在幾個(gè)方面的問(wèn)題：首先捡偏，產(chǎn)品性能現(xiàn)在還達(dá)不到許多高端金屬結(jié)構(gòu)件的要求唤冈，如高溫、重載银伟、沖擊等極其嚴(yán)酷的工況你虹，還需要配合后續(xù)的致密性處理，如等靜壓處理等彤避；其次傅物，制造精度與制造效率的平衡問(wèn)題還有待解決。現(xiàn)在琉预，增材制造在非金屬材料制造方面已經(jīng)取得了許多成績(jī)董饰，但是在金屬材料方面還存在很大缺陷，粉末堆積成形沒(méi)有問(wèn)題圆米，但是成形產(chǎn)品的韌性與強(qiáng)度等都有待進(jìn)一步提高卒暂。“然而畢竟三維打印為我們開創(chuàng)了一條金光燦爛的娄帖、前途光明的制造新路乏根。”顏永年說(shuō)忿韧。

“上世紀(jì)八十年代興起的3D打印技術(shù)和六十年代的數(shù)控技術(shù)一樣韧似，一個(gè)是增材，一個(gè)是減材成止，對(duì)制造業(yè)來(lái)說(shuō)都具有重要意義浊笤。數(shù)控技術(shù)上世紀(jì)六十年代提出，經(jīng)過(guò)了幾十年的發(fā)展才普及，用了很長(zhǎng)時(shí)間秋胚；3D打印技術(shù)也是一樣豪服，真正能達(dá)到工業(yè)應(yīng)用還有一段路要走”椎螅”顏永年表示吁巫，增材制造技術(shù)和切削技術(shù)（減材制造技術(shù)）都需要與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合，是兩個(gè)相互補(bǔ)充的生產(chǎn)鞋族、制造的方法龟夜，對(duì)制造業(yè)具有同樣重要的意義，增材制造技術(shù)是今后制造技術(shù)的發(fā)展方向芹助，它不僅能夠快速制造出成品縮短生產(chǎn)時(shí)間堂湖，還能在很大程度上節(jié)約原材料、減少能源浪費(fèi)状土。但他認(rèn)為在可見的未來(lái)十年內(nèi)无蜂，在金屬加工方面增材制造技術(shù)還很難代替?zhèn)鹘y(tǒng)的方法，廣泛應(yīng)用到各工業(yè)領(lǐng)域蒙谓。

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