姚志刚:聊聊3D打印那些事儿

节日特刊VOL4 2016-01-28 3327 0

最近这几年电视媒体都在放3D打印的信息,但是对于行业内来看,电视媒体上的东西是很虚的,实际上,许多媒体人的了解什么是3D打印。大家的了解其实是不真实的。之前有朋友问我,给你照片是不是就能打印出来,我们听到这样的问题很无奈....真正的3D打印通俗来说就是生产制造,比如原始社会中我们想要斧头,用两块石头相互敲击做出一个工具,这个过程是一个生产的过程。3D打印也是一样,是一个工具,并不是万能的。


姚志刚:聊聊3D打印那些事儿


从专业术语来说3D打印,在2012年之前,被称为快速成型。快速生产制造一个零件和产品的过程,传统制造工业是减材制造,3D是增材制造,不浪费材料,但是效率是极其低下的,量产非常不合适。3D打印是工具,如何去生产一个工具,一件艺术品呢?先说传统纸张打印机,手机拍个照直接就可以打印了,很方便。3D打印做不到这一点,首先需要有三维模型,和照片一样是一个保存大量数据的文件,是立体的数据。我举个例子,媒体最近经常报道,3D打印,能不能打印汽车?我觉得很困难。因为汽车是系统特别复杂的工程,而3D打印,是不能打印出来整体的汽车。但是媒体报道,作为一个噱头,这种宣传给大家造成一种误解。比如汽车发动机打印不出来的,但是可以打印一些零件,比如涡轮增压器这种高难度的零件。再比如变速箱齿轮,一体打印无法实现,拆分之后因为精度达不到也无法实现,金属的弊端是成型空间很小,250cm见方的金属。那我说一下,3D打印机的时间长度,有电影上,3D打印机几秒钟,几分钟很快就打印出来了。实际上,是按小时按单位。打印茶杯大小的东西,也要2个小时左右。


这就是为什么3D打印机不适于批量生产,但是适用于批量的定制生产,每一个不同的零件都是不同的,但是又要生产的。换做传统来说,每一个都要做模具,成本非常高。3D打印的话,每一个零件有不同的差异,可以非常快的做出来。3D只能打印汽车的某一部分塑料,比如汽车发动机,很多地方需要传统工艺,比如电池电路,未来的某一天,这一天可以出现。现在还比较落后,比较初级的阶段。


现在说一下3D打印技术的种类,目前已知的可以运用在市场上的技术,FDM技术是最常见的技术,一根塑料线融化,吐出来,俗称叠加。那这种技术 有一个优势,成本非常低廉,这是很多公司做的原因,但是精度非常差,效率非常低。因为3D打印技术,硬件容易突破,但是,软件都是国外的,所以,国内每台3D打印的软件都是一模一样的。


下面讲一下第二种技术,应用比较sla,光敏技术激光成型,用激光去照射数字材料,材料本身是液体,激光是一种特殊波长的光,355纳米紫外光,材料会发生固化反应。没有固化的地方还是液体,固化的地方向水结冰一样。这种技术有一个优点就是精度高,效率非常快,但是,材料、设备成本很高,所以,国内外做的公司比较高。国内最开始做的是西安交大的学校企业在做,后来又联泰,中瑞,工业领域,做的很多。价格在40-50万之间。


今天邀请我来,也是因为报社看到我们研发额设备,属于这种设备。从工业技术门槛降低到家用机,把技术小型化了,大概30、40厘米大小,放在桌面就可以使用。成本只有工业机的1/20,材料也是我们研发的。这是推动3D打印很重要的开端。为什么这么说,因为3D打印的门槛非常高,如何能更加平民化?1、费用高,技术含量高。我们公司是希望把费用的门槛降低,让每一个人都能够使用的起。大家如果有兴趣可以关注一下,我认为我们确实是在国内填补空白的技术,这个设备的名字叫小方。


下面介绍另外一种技术——slm,金属打印机。先把金属变成水墨状态,非常微小,由激光烧解,瞬间融化,结块,烧一层,就铺一层粉。打印完之后,从水墨堆里出来把凝固的那一块就是最终的零件。但这种零件,硬度非常大,后期处理需要热处理,才能使用。优势可以制作传统工艺生产不出的零件。技术的优势是可以做各种复杂造型,比如微缩的鸟巢模型,可以一次做出来。金属打印机的弊端,成本非常高。一两万块钱一公斤。设备6万块一台。这么高的价格对于大部分中小型企业来说是无法承担的,对于生产制造不能实现突破的话,是不能让企业很好发展的。


我再讲一种技术,SLS技术,是塑料水墨技术。原理跟激光金属打印机一模一样。SLS在这几年成为主流,前几年用的是SLA的技术,有点是成本低,但是材料有问题,达不到SLS材料的强度,对于工业来说,材料性能至关重要,粉末机器可以做尼龙、玻璃纤维的材料。粉末机做出来的韧性很高。这样的技术成本就会低,只有金属打印机的一半。这种比如说,玻璃纤维打印切割机的外壳,各种装配各种马达,可以直接使用。以前不能想象。


跟大家说一下技术方面的软件吧。国内做硬件很容易抄,但是软件真的是大问题。


我从11年底,开始研究3D打印技术,当时,调研过国内3D打印,我看他们的软件,现在一直没有升级换代,不是说他们不好,因为方案已经可以满足所有需求了。但是从互联网概念和社会发展角度来说,这种系统软件,已经远远跟不上时代的需求。比如你买了一台50万的工业级设备回去,电脑里只能用XP的系统,又不能联网。这是很可笑的事情。因为自己的软件只能兼容XP系统,没有开发和创新的能力了,这是很恐怖很恐怖的事情。


为什么一头扎进来做3D,因为,这是一个巨大商机。我们在研发设备时,我们开发自己的软件,自己的切片系统,我们从微软、北大挖了很多做软件的人。我觉得,我们在这方面在国内是比较有竞争优势的。在展会上发布的时候,同行都是竖大拇指的。为什么这么说呢,材料这一块是技术来着重讲,普通民众来说,没有意义。他们在乎的是能不能做出来。3D打印确实可以把idea变成现实,但是IDEA怎么来,需要改思维模式的。


比如以前,我要设计艺术品,我会先想这个东西我能不能做出来,这个事情难道很多人。大学我学艺术专业,雕塑。手稿画完,但做不出来,这很恐怖。但是,现在3D打印技术可以做出来,任何想要的造型。有句话说的好,想得到就做得到,以前是不成立的,现在3D打印机真的可以做出来。但如何去做?如何把思维做成数字模型文件,这很难,大部分人不会建模,可能以后可以很快建模。但是,如果你的创造力发挥不出来,idea不够也无法实现。这个创造力是海阔天空的创造力。


其次可以提高工作效率,节省时间。大学的时候我想做绿巨人的雕塑,20CM高吧,以前需要半个月也不能做出来完美的效果,现在2个小时就可以用3D打印机做出来,还可以花一个星期时间去设计。以前不敢想象的事情,现在已经成为现实了。


下面讲材料,我确实亲身体会,很难。同行朋友说,做材料就像变魔法一样,做出来你不知道什么原因,做不出来也不知道。高分子材料在国内种类非常少。在国外是国内的好几倍。我们要去跟他们抗衡很难。举个例子,我们可铸造的材料,有客户看中小芳的打印精度,想打印牙齿的模型,我们需要可铸造的腊材料,可是国内的材料,残留物是非常多的,让我们难以接受。国外的材料基本没有残留物。但是国内的材料跟国外比起来,材料种类的选择和核心材料缺失问题。这就是国外材料更贵的原因,国外材料可以卖3000一公斤,国内1000都很高了。


我为什么要做SLA的技术?中间我研究过其他技术,最终选择激光化的,是有原因的。首先,FDM技术无法满足太多需求,比较适合当玩具。不能很好促进社会的工业性发展,给社会创造价值。也是我抛弃他的原因。其次是DLP技术,光米技术,可是不是点光源,是面光源。问题是成型体积很小。粉末技术也是一样,材料!材料!我们搞不定。高分子这种材料未来种类非常多,高强度,柔韧读,硅胶的,速度和精度非常好。所以说,我就扎进了对这个技术的开发中,大概花了4年的时间去开发我们的设备、产品、软件、材料。我们公司是北京大业三维科技有限公司,深圳、苏州都有公司。我的投资方是服务起家,投到我这边是设备研发。我们现在是全产业链的投入,服务、设备、材料和软件,最终,我们是想做平台。


说一个关键点,我们的核心竞争力。因为我们有自己的软件,在知识产权方面重要的保护。比如我是一个艺术家,我做了一个很漂亮的杯子模型上传到网上,任何人都可以下载打印,这是全球的现象。可是有的艺术家不想让别人复制产品。对于目前来说,艺术家这点还做不到。我们目前可以给模型加密,授权的设备可以打,没有授权的打印不了。防止模型被滥用,我们的数据,被盗版。


接下来,讲讲3D打印应用领域。很多很多行业,比如工业、艺术、科研、教育。因为它是一个工具,一个接近万能的工具。比如,3D打印机可以打印杯子、锤子、衣架、方向盘。领域是非常非常多的。比如工业,给别人做了很多造型和科技,比如电话机,手机外壳,玻璃杯子,切割机,吹风机,吸尘器的外壳,设计出来后,我们就可以打印出来,让他们修改。 等等等等,我们在生活中能见到的产品都可以通过3D打印出来。


艺术领域,我比较擅长,我毕业于清华大学美术系雕塑系,毕业那年,我花了很多精力和金钱,但是,做的不好,我就开始调研,最后,我接触到3D打印机。开始我感到非常恐慌,有种要失业的预感。这种观念让我非常害怕,我能成为大师的可能性很小,我想做这个行业,以后让它帮我挣钱。想法也很简单,我去买一台这样的设备,一打听,几十万,根本不是我能承受的。后来我就想自己做一台。结果我就真的就做了一台设备,花了4年时间,后来发现,这是一个创业的点子,后来就找团队,天天研究这个技术,跟打鸡血一样。


言归正传,在艺术领域,比如我做雕塑的时候,以前的方法是手工来做,泥巴、木头、石头,用手来雕出来,其实3D打印完全可以替代这个过程,替代手工。如果有人说动手有趣味性那也没办法,各有所爱。但是,你最终要的是什么?表达是什么?这才是最重要的。比如,我要做一个绿巨人的话,电脑去做可以很快反复修改,但是传统雕塑修改的时间是累计叠加的,所以3D打印可以代替这种小型的手工艺品。这就是艺术方面的巨大贡献。


我现在讲讲在医疗方面的应用。1、骨科,用CT模型或者核磁共振扫描骨头,然后建模,打印出来你的骨头,可以很清楚看到骨头是怎么断的,去实验。或者,直接打印出来金属可植入的那一段移植到人体。在移植这一块,国内还是很落后的,刚刚起步。因为很多国家还没有颁布相关的法律文本,只是临床的测试阶段。我们也和医生合作这种实验。其次另外一个领域,我们做过一个小孩子的脊椎弯掉的案例。我们用CT整个人体扫描,用电脑建模,像一件衣服一样穿在孩子身上,帮助孩子复原,传统工艺做不好这么贴身,这么合适的调整方案。另外,牙科。牙齿的打印,没人都有掉牙的痛苦,直接打印就可以了。


现在,我来谈谈未来的发展方向,3D打印是一粒种子,现在还在发展阶段,未来会成长成参天大树。技术随着时间推移以及资金的投入,肯定会越来越好,成本越来越低,这是必然的趋势。很多人说这是第三次工业革命,不过这句话我是半信半疑的,我认为,3D短期内不可能取代传统工业,只能是辅助传统工业,让传统工业做得更好,这样的解释更加合乎情理。我也不敢确定哪一天更有革命性的技术出现。


我倒是比较相信,某一天,你家里的遥控器盖子掉了,你可以直接在网站上下一个单,然后,从你们小区的3D打印机直接打印出来。这种可能性是非常大的。这是3D打印,进入到千家万户非常小的一点。最后想说的是,对于3D打印,大家理性对待,它是一个工具,不要过热的推崇它,如果它不能为人类带来方便性,便利性,其实它是没有任何意义的。只有为未来能创造价值,才能更有意义。它只是许多工具中的一种而已,希望大家理性对待,谢谢大家。


(中国经营者俱乐部·中经微分享第20期)

我也说一句

已经有条评论

全部评论

    上一篇:俺爹俺娘:一代中国人的家庭记忆和乡村岁月

    下一篇:李楠:魅族高速增长背后的营销策略

    QQ空间 新浪微博 豆瓣网 微信

    请先来登录吧

    没有经营者账号?立即注册
    忘记密码?

    请先来注册吧

    已有经营者账号?立即登录

      报名成功!

      请保持手机正常使用,我们会随时与你联系确认

      知道了

      加入班级成功!

      请保持手机正常使用,我们会随时与你联系确认

      知道了