打造中國首臺商用熔絲式電子束金屬列印系統,3D列印自主創新之路

2020-12-06 求爾Qerte

「在3D印表機上列印1000個不同的產品與列印1000個相同的產品,成本是一樣的,定製的成本幾乎消失。」——《3D列印:從想像到現實》

西安作為硬科技之都,3D列印技術在西安孕育出很多優秀的代表企業, 科創首批上市並被譽為「3D列印第一股」的鉑力特,西北有色金屬研究院旗下的賽隆金屬,以及被稱為金屬電子束3D列印技術領導者的西安智熔金屬列印系統有限公司(西安智熔)。

今天求爾君就來介紹一下這個「隱匿」在高新區的硬科技企業—西安智熔金屬列印系統有限公司。

西安智熔

西安智熔成立於2014年,是國家高新技術企業。成立之初西安智熔便獲得多家投資基金投資,專注於基於電子束技術的金屬增材設備設計、研發、生產以及應用開發。目前,西安智熔總部位於西安高新技術產業開發區,旗下擁有陝西智熔增材技術有限公司及浙江智熔增材製造技術有限公司兩家子公司,分別負責設備製造業務和應用業務,是目前唯一同時研發熔絲式電子束金屬列印系統及粉床式電子束金屬列印系統的廠商,並實現了產品系列化生產。

2017年3月,西安智熔發布了中國首臺商用熔絲式電子束金屬列印系統,並成為在中國第一個成功銷售該類系統的公司。

中國首臺商用電子束金屬列印系統ZcompleX3

金屬3D列印技術,又稱增材製造技術,雷射束與電子束列印技術是目前主流的技術方向,兩者各有特點,在3D列印領域中承擔者不同的角色。

「拿我們電子束技術來說,列印是在真空環境下進行,列印功率高,因此列印成本低、質量好、效率高,尤其適用光亮金屬、脆性金屬以及難熔金屬列印。對於我們的電子束熔絲列印設備,還可以方便實現功能梯度材料及金屬複合材料列印。」吳義兵這樣闡述到。

與傳統製造工藝相比,3D列印增材製造可實現傳統減材工藝無法實現的複雜幾何結構件,契合高端應用領域如航空航天市場的技術要求。

「3D列印似乎就是為定製化而生的,對於高端定製3D列印有天然優勢,如製造複雜物品不增加成本、產品多樣化不增加成本、無須組裝零時間交付、設計空間無限、材料無限組合、精確實體複製,這些特性使得3D列印能夠為特種領域的定製化需求提供完美的解決方案。」

3D列印屬於工業4.0關鍵硬體支撐技術之一,世界各國,尤其美國、德國、中國均作為重點發展領域,目前已經在航空航天、國防、汽車製造、家用電器、科學研究等諸多領域廣泛應用。其重要性和行業廣闊前景不僅表現在各國政府的政策支持,還表現在資本市場的廣泛支持以及工業巨頭Simens、GE、FORD、Cartpillar、Lockheed Martin、HP等的布局和示範,傳統二維列印企業HP甚至把3D列印列為其戰略型業務。

從國內金屬3D列印全局來看,目前行業處於發展早期,進入成長期,市場規模增長較快,從材料,設備,應用各領域均出現了領導型企業,在各關鍵應用領域均有突破性應用進展。但也還存在諸多問題,技術與美國德國差距仍然很大,核心器件及智慧財產權方面受到一定程度挑戰,應用仍然由於受到低效率高成本標準化限制難以拓展,目前仍然無法實現規模化生產,但恰恰是這些挑戰昭示了未來巨大的市場預期和商業價值。

為了迎接這些挑戰,西安智熔將公司業務分拆成立了專注於設備製造的陝西智熔增材技術有限公司及專注於應用發展的浙江智熔增材製造技術有限公司。在智慧財產權規劃和建設方面,西安智熔已經申請專利25項,授權17項(16項發明,1項實用新型),並在2019年獲得國家高新技術企業稱號。

西安智熔專利牆

國內3D列印市場長期處於早期發展階段,定製化作業難以形成規模化效應,加之高昂的研發投入使得成本難以下降,國內企業普遍存在銷售規模小、研發費用高、無法實現穩定盈利的局面。而西安智熔已經在設備銷售和應用開發方面均取得不俗成績,連續兩年實現盈利,這是非常難能可貴的。

「3D列印是個真實需求,總體還是一個早期發展階段,目前的3D列印產品大多還是以功能件以及非主承受力構件為主,但在主受力構件上應用也有不少突破,大規模應用還需要時日。」

關於3D列印產業的發展,西安智熔總經理提到了一下幾個方面:需要進一步加強3D列印知識普及,解決材料品種不夠豐富的問題、解決成本及效率問題,實現規模化。

目前,西安智熔的電子束列印設備完全可以國產化製造,這在中美貿易戰背景下具有非常重要的戰略意義, 3D列印技術需要自主自強,才能更好的服務於航空航天、國防、核電等敏感工業領域。求爾君也希望在鉑力特、賽隆金屬、西安智熔等企業的帶領下,西安能成為3D列印未來的技術核心。

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