網易財經智庫《追光》專訪李廣生：未來人類移民火星，第一個搬上去的一定是3D打印機
作者： 鐳明激光
時間：2022-11-23
鑫精合公司創(chuàng)始人、總經理李廣生參與錄制網易財經智庫特別策劃欄目《追光》，以下為整理版文稿：
國產3D打印技術已經趕超德國
3D打印技術起源于德國，這些年我們一直在追趕。隨著中國金屬3D打印服務市場越來越大，客戶對金屬3D打印機的需求也越來越不一樣，有的需要大，有的需要高。面對不同的需求，德國供應商提供裝備的反應速度很慢，而且裝備遠遠不能滿足要求，所以我們開始自己研發(fā)。從2016年第一臺原型機到現(xiàn)在，我們已經迭代多次。現(xiàn)在研發(fā)的最大產品和型號，已經超越國外的尺寸和打印效率。尺寸的背后凝結著很多東西。例如大尺寸的整個器械系統(tǒng)和傳統(tǒng)不同，它要承載更大的力和扭矩，要解決多激光的拼接問題，解決打印過程中的風場問題，還要涉及到應力的問題。所以單純的一個“大”，凝結著多種技術問題，它們都要被解決、攻關和超越。相比德國進口3D打印機，國產設備至少能為企業(yè)節(jié)省50%的成本。如果把全中國的3D打印加起來，能節(jié)省百億元。2018年、2019年的時候，進口設備占到整個金屬3D打印機市場的70%—90%，現(xiàn)在它們所占市場份額10%都不到，國產3D打印機在國內市場已經很強勢。國外了解到我們中國3D打印行業(yè)的裝備能力現(xiàn)狀之后，他們也會到中國采買他們需要的裝備。我們也逐漸走出海外，把設備賣到德國去。
3D打印已經在日常生活大量應用
很多人認為3D打印離普通人的生活較遠，但實際上日常生活中的應用場景很多，例如化妝品外包裝的塑料殼，有可能使用的是注塑工藝。注塑工藝里面有一個模具，原來傳統(tǒng)的工藝是陰模和陽模模具。假設該模具生產效率是每分鐘兩三個，如果用3D打印隨形水路技術生產的形芯代替它里面的陰模陽模里面的器具，它冷卻的效率就會提高很多。因為在注塑的過程當中，生產效率決定于冷卻的速度，我把幾百度已經燒軟的塑料注入模具里，要等模具涼下來，把塑料殼取下來，再進行下一步驟。傳統(tǒng)的冷卻就是一個直徑的水道，3D打印可以做成一個螺旋式的水道，這樣冷卻面積加大了，冷卻的速度就會加快。這種螺旋式水道傳統(tǒng)工藝做不了，但3D打印輕而易舉就能實現(xiàn)。但這些老百姓很難看到，買一輛車我并不需要知道哪個空調件、塑料件是3D打印模具做的，我也不需要知道汽車方向盤轉向器是通過什么方式壓鑄的。但其實3D打印已經和老百姓的生活息息相關。
未來人類移民火星，第一個搬上去的一定是3D打印
在民用航空航天領域，3D打印技術的應用也很多，因為3D打印能幫助產品輕量化?，F(xiàn)在大部分工業(yè)產品還是在地面使用，不太重視輕量化。但是產品一旦上天后，如果能節(jié)約1公斤的結構重量，又能保證原有的結構性能，意義是很大的，這是最初的應用思路。在深入了解后我們發(fā)現(xiàn)，我們能通過實現(xiàn)一些特殊結構，把它的機構和運動系統(tǒng)做得更好，除了輕量化，又有特殊的功能性。民用航空航天的產品還有一個特點就是超級復雜，所以成本很貴，但3D打印的一體化制造，把原來很貴的東西化繁為簡，成本就下來了。基于這幾方面的原因，現(xiàn)在民用航空航天方面，包括火箭、發(fā)動機，大量使用3D打印，需求很旺盛。國際上很早就有人提出要把3D打印搬到太空當中去，未來人類移民火星，第一個搬上去的一定是3D打印機，把它作為一個母機，生產其他在移民過程中需要打印的零件。3D打印做的醫(yī)療材料，其性能也比傳統(tǒng)工藝更好。傳統(tǒng)工藝也能制作這些醫(yī)療材料，原來的椎間融合器是一個小金屬實心塊，它的彈性模量與人體的骨骼不同。彈性模量過強會讓人體周邊的骨骼退化，過弱又怕它承受不住，所以很難找到一種合適的材料。而3D打印的材料是可設計的。例如我把鈦合金中間打上鏤空的結構，它整體的彈性模量和密度，整體的受力性能就變成了一種新的材料，我總能調節(jié)出一種與人體骨骼類似的一種椎間融合器。通過調節(jié)它的結構、孔隙率來實現(xiàn)它整體的性能，這就是3D打印的優(yōu)點。
傳統(tǒng)的工藝不管是鍛造機加還是鑄造都很難完成這種結構，而3D打印就能解決這個問題。例如3D打印的胯關節(jié)材料有鏤空結構，血肉都可以長進去，和人體有更好的結合。傳統(tǒng)的工藝從成本、性能方面都比不過3D打印，例如種植牙體原來都是鑄造的，現(xiàn)在3D打印的成本是它的一半，大家都會選用3D打印的產品。并且，3D打印可以很經濟地個性化生產。就像咱們買鞋，原來是41、42、43，你選一個差不多能穿的鞋號就可以。尺碼不是那么精確。但是對器官來說，它也分大中小號讓你選，就不是那么合適。3D打印可以個性化設置，就好像買鞋的時候你可以選擇42.1碼，或者是更精確的，42.123碼。牙更是如此，如果不是你的精確型號，而是分大中小號，你連安裝都安裝不上去，即使能安裝，你的上下牙也咬合不了。3D打印在這種個性化生產方面，能發(fā)揮很大的作用。還有自行車的車座，可以根據你的人體工學進行二次設計，包括飛行員操控的飛機手柄也都可以打印。很多地方都開始做這種個性化嘗試，這是一個重大的應用點。
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