發(fā)布時間：2022年09月02日
刮刀從左至右劃過，均勻地將金屬粉末平鋪在成形區(qū)域。多束激光按照電腦建模、路徑規(guī)劃制定好的軌跡照射到金屬粉末，令粉末瞬間熔化再凝固成形。隨后刮刀反復，一個細節(jié)精巧、結構復雜的零部件很快完成。這便是位于陜西省西安市的西安鉑力特增材技術股份有限公司車間里的金屬3D打印過程。
從制造飛機零部件到生產3D打印設備，歷經11年創(chuàng)新探索，鉑力特已成為涵蓋3D打印全產業(yè)鏈的增材制造龍頭企業(yè)之一，在3D打印領域中不斷探索。
大飛機“催生”的新公司
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成立于2011年的鉑力特，是從西北工業(yè)大學凝固技術國家重點實驗室一個服務于國產大飛機C919的科研項目中走出來的。
步入鉑力特的產品展廳，一個高約3米的“十”字形中央翼緣條矗立于展廳核心區(qū)域，通體銀灰色，渾然一體，材質細膩。這便是曾用于國產大飛機設計驗證階段的零部件之一。
“當時距離C919項目驗證的時間很近，如果利用傳統(tǒng)的金屬加工方式制造中央翼緣條，工期太久來不及。而3D打印技術可以將制造工期由數(shù)個月縮短至30天。”鉑力特科研項目部部長張瑩指著眼前這件展品說。
西安鉑力特增材技術股份有限公司制造的3D打印設備。（受訪者供圖）
十余年前，3D打印對于多數(shù)人來說還很陌生。“設備依賴進口，市場拓展困難，甚至購買的金屬粉末還是國外廠商從國內購買的鈦材加工后再賣回國內的?！睆埇撜f。
科研創(chuàng)新是制造業(yè)發(fā)展的核心基因，鉑力特開啟了3D打印設備國產化的研發(fā)之路。面對3D打印這個全新領域，市場仍持觀望態(tài)度，鉑力特的初創(chuàng)團隊只得一邊跑市場、尋求新訂單；一邊繼續(xù)潛心做科研，不斷擴充團隊的科研力量。試粉末、調參數(shù)、優(yōu)化結構設計……“當時連個像樣的辦公樓都沒有，就是租用學校的空閑廠房，而且一開始只能接到一些修補飛機零部件的訂單?！睆埇摶貞浀馈?/p>
在不懈努力之下，2014年由鉑力特制造的第一臺金屬3D打印設備終于亮相珠海航展，3D打印作為高端制造的新生力量，也漸漸獲得市場認可。
如今鉑力特研發(fā)方向涵蓋3D打印的全產業(yè)鏈，包括設備、工藝、原材料、優(yōu)化設計、軟件等，已獲授權專利250余項。2019年7月，鉑力特成為首批科創(chuàng)板企業(yè)，市場占有率不斷增加。
面向未來的智能制造
比起傳統(tǒng)制造業(yè)的車間，鉑力特的智能生產車間顯得十分安靜。
車間門口的顯示屏記錄著每臺設備的運行狀態(tài)。車間內每個白色的“小房子”便是一個獨立的制造設備：激光束和金屬粉末在“房間”里“盡情起舞”，“房間”外既沒有“電光石火”的碰撞，也鮮見來往穿梭的技術工人。
這座智能工廠通過能源管理、設備監(jiān)控、訂單管理、工藝管理等多個智能模塊，可以實現(xiàn)生產計劃、調度、監(jiān)控集中化，有效提高生產效率和質量。
鉑力特的智能制造工廠。（受訪者供圖）
“傳統(tǒng)制造工藝一般是把材料從整塊逐步切割或加工成形，是在做‘減法’。而3D打印則是利用電腦建模形成模型，再利用路徑規(guī)劃軟件對模型進行分片處理，逐層掃描，逐層成形，制造過程猶如在生產平臺上‘生長’，是在做‘加法’，因此它的學名是增材制造?！便K力特產品開發(fā)二部部長助理賈文元介紹。
做“加法”的3D打印技術相比傳統(tǒng)工藝更加簡單，同時最大限度提高了材料的利用率，降低了資源消耗，生產模式便于管理?！霸诖笠?guī)模增材制造的需求背景下，鉑力特生產的3D打印設備更能保障企業(yè)批量生產需求?！弊鳛楣究蛻舻乃拇o州翰飛航天科技發(fā)展有限責任公司負責人說。
多元應用助轉型
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在工藝品展區(qū)，一個利用3D打印完成的“秦嶺”工藝品引人注目。這個長約20厘米、高約9厘米的擺件呈網(wǎng)狀結構，金屬絲弦縱橫交錯，“織”起秦嶺的山脈連綿。“秦嶺”旁邊，一個由鈦合金打造的金屬“蟬”栩栩如生，通體采用鏤空設計而成，蟬翼輕薄似紗，卻又堅硬如鐵。
“3D打印賦予了設計者更大的創(chuàng)作空間，能夠輕易實現(xiàn)傳統(tǒng)機加工無法實現(xiàn)的復雜設計。”賈文元說。
鉑力特利用3D打印技術制造的產品。（受訪者供圖）
除做工藝品、消費品外，3D打印的實用性也在其他應用領域顯露頭角。脊柱融合器是應對頸椎、腰椎退行性疾病的關鍵治療器材之一，其結構復雜，孔洞多，精度高，懸空部位多，傳統(tǒng)方式制造難度較大，而3D打印技術提供了一種新的實現(xiàn)路徑。
“在跟客戶進行多次技術研討后，我們制定了從產品設計、設備生產、原材料、打印工藝到產品檢測的全套解決方案，為打造醫(yī)用級別的科研產品提供新的思路。”賈文元說。
策劃：車玉明
統(tǒng)籌：劉心惠
記者：雷肖霄、張博文
編輯：崇大海
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