3D打印在武汉
1986年,美国3D Systems公司成功研发了世界上第一台3D打印机。
1991年,湖北武汉,由着名机械制造专家黄树槐牵头成立了华中理工大学(现为华中科技大学)快速制造中心(下称中心),研发基于纸材料的“立体打印机”。
1994年,我国首台具有自主知识产权的“立体打印机”诞生于该中心。次年,该中心成立武汉滨湖机电技术产业有限公司(下称武汉滨湖),转化3D打印技术。
4年后,史玉升来到中心工作,负责研发基于固态粉末材料的快速制造技术与装备。原材料研发成为了他工作中的第一个难题。
几经周折,最后是通过朋友的介绍,他了解到一种名为聚苯乙烯的材料,用聚苯乙烯做测试的结果显示,这种材料正好符合要求。
“要知道,3D打印是一个多学科交叉的技术。”史玉升回忆:“虽然研究上取得了进展,但中心学科背景单一成为研究的最大掣肘。”为破解该难题,在学校的支持下,中心开始引进机械、信息、光学、计算机、自动控制、力学、新型材料等领域的人才,并开展交叉学科研究。
目前,快速制造中心已从最初的不到10人发展到100多人,成为华中科技大学最大的研发团队之一,史玉升就是中心现在的负责人。
在过去的22年里,中心先后研制出多款3D打印机。2000年,该中心研发出0.4米×0.4米工作面的基于粉末床的快速制造装备;2003年,扩大到0.5米×0.5米,超过了当时代表国际先进水平的美国3D Systems公司;2005年以后,工作面达到1米×1米以上;2011年,工作面达到1.2米×1.2米,被誉为全球最大3D打印机。
从2000年至今,武汉滨湖共卖出200多台3D打印设备,单价在100万左右,提供了上万次“打印”服务,每年销售额增长约为15%。
将研发的成果迅速商业化,进而实行产业化生产,让3D Systems公司得到快速发展,一跃成为业界巨头,现已先后在美国的纳斯达克和纽约证券交易所上市。与国内情况不一样,他们的研究经费都由股东来出。
而在国内,大学实验室似乎只负责研发,他们的研究费用很大部分来自于国家的拨款,对于研发的成果能否产业化,没有太多人关心。这也成为制约我国3D打印行业发展的一大障碍。
“研发新型工艺与装备需要较大的经费支持,周期也长。光靠国家的经费支持是远远不够的。”对此,史玉升深有感触。
几年前他在山东济南宣传“立体打印机”技术时,被认为是在忽悠。尽管他卖力“吆喝”,声称“不需要模具即能直接制作出蜡模”,可别人就是不买账。
正是这件事让史玉升下定决心,“要走自己的创业之路,走与企业合作之路,走国际合作之路”。史玉升的另外一个身份就是武汉滨湖的董事长。
这“三条路”都是为了尽快提高学术水平、搞好学科建设、将科研成果转化为生产力。在他看来,企业技术水平的提高,也可以促进研发团队的良性发展。生产一代、研发一代、预研一代、探索一代,是他们要坚持的产学研合作之路。
事实上,华中科技大学快速成型机制造中心相对于其他研发中心算是走在前列,其所属的武汉滨湖机电,早期就曾吸纳过创投资金。
“现在想来投资的人太多了,我们不缺钱,缺乏管理体制。”史玉升介绍,2012年,武汉滨湖启动了股改,并开始了经理层的职业化。
虽然已经很“前卫”了,但是在史玉升看来,产业化的步子还可以迈得更大。作为一家校办企业,武汉滨湖有科研场所,缺生产空间。“天天在外面‘打游击’,今天被涨租子的赶出来,明天去借一下别人的场地,非常艰难”。
产能不够在一定程度上限制了新技术推广。加工服务没有主动去做,连生产的3D打印材料也只能满足自用。史玉升笑谈,很多客户都是“守”来的“兔子”。于是他开始琢磨,“该找个稳定的生产基地了”。
近日有消息传出,中国首个3D打印工业园将落户武汉东湖高新区。该项目由华中科技大学主导,规划首期用地500亩。
据史玉升透露,“我们正在光谷选址,准备建一个大型快速制造中心,集打印设备制造、产品加工服务和材料制造于一体,以适应市场需求”。
与此同时,武汉市发改委等部门正针对3D打印产业,进行摸底调查,拟着手编制规划并予以扶持培育。