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     你是否知道全球第一臺(tái)商用的金屬3D打印機(jī)來(lái)自德國(guó)利希滕費(fèi)爾斯；你是否知道當(dāng)減材制造（金屬切削）還在探索自動(dòng)化的時(shí)候，金屬材料的增材制造（3D打印）已經(jīng)小有成果；你是否還知道2015年在全球制造業(yè)、經(jīng)濟(jì)均步入增長(zhǎng)趨緩甚至驟停的時(shí)期，有一家“德國(guó)制造”全年業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)54%！而你又是否知道3D打印不再僅是停留在研發(fā)階段的產(chǎn)物，為適應(yīng)市場(chǎng)需求生產(chǎn)式的3D打印機(jī)正在興起……——這就是Concept Laser，一家專注于金屬3D打印機(jī)超過(guò)15年的企業(yè)，他們開創(chuàng)了金屬3D打印機(jī)的多項(xiàng)先河，并還在不斷描繪未來(lái)。

      Concept Laser 中國(guó)區(qū)負(fù)責(zé)人Gary Ding 先生

      在2016 TCT Asia上海展現(xiàn)場(chǎng)，并接受了記者的采訪

   
      從塑料燒結(jié)技術(shù)到激光熔融工藝的堅(jiān)持

      Concept Laser公司成立于2000年，2001年研發(fā)出世界上首臺(tái)金屬3D打印機(jī)，這也是全球第一臺(tái)投入商用的金屬3D打印機(jī)M3 linear。其實(shí)早在公司成立之前（1998年），Concept Laser公司的創(chuàng)始人兼執(zhí)行合伙人Frank Herzog就開始研究LaserCUSING（激光熔融）工藝，他始終認(rèn)定如果材料燒結(jié)的模式在塑料上可行的話，那么在金屬上

      也一定能夠做得到。在工藝研發(fā)的初期，部件中的應(yīng)力和不能完全熔融的金屬粉末是Frank Herzog要面臨的最大的兩項(xiàng)挑戰(zhàn)。然而經(jīng)過(guò)不懈的努力，通過(guò)隨機(jī)照射（智能曝光）技術(shù)和固定激光發(fā)生器的引入，使得這些問(wèn)題都得到了解決。

      據(jù)Gary介紹，和傳統(tǒng)的切削加工工藝相比，激光熔融工藝的優(yōu)越性使其在許多領(lǐng)域都可以很好地應(yīng)對(duì)加工環(huán)節(jié)中所要面臨的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)，從而成為解決這些問(wèn)題的不二之選。在數(shù)字化時(shí)代，對(duì)于加工領(lǐng)域的專家而言，增材制造技術(shù)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在自動(dòng)化程度高、加工速度快、質(zhì)量好、材料多樣性和生產(chǎn)環(huán)境友好性等多個(gè)方面。最后，應(yīng)用在數(shù)字化過(guò)程鏈上的增材制造技術(shù)也是對(duì)“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略的一貫落實(shí)。

      經(jīng)過(guò)16年的發(fā)展，如今Concept Laser已占據(jù)全球領(lǐng)先位置，其加工解決方案涵蓋小型設(shè)備（50 x 50 x 70mm3）直至世界最大的同類型設(shè)備（800 x400 x500mm3）。Gary介紹說(shuō)，現(xiàn)在Concept Laser的設(shè)備在全球的保有量超過(guò)570臺(tái)，其中有超過(guò)50臺(tái)在中國(guó)裝機(jī)。歐洲依然是其最大的市場(chǎng)，約有超過(guò)360臺(tái)的設(shè)備扎根。從Gary展示的公司成立至今的發(fā)展數(shù)據(jù)中不難發(fā)現(xiàn)，在2013開始Concept Laser公司可謂駛?cè)肓烁咚侔l(fā)展的快車道。這一時(shí)期，也正是傳統(tǒng)制造業(yè)開始將3D打印作為補(bǔ)充進(jìn)行協(xié)同研發(fā)、制造的起步階段。

  
      細(xì)數(shù)公司發(fā)展中的里程碑時(shí)，Gary坦言Concept Laser的每一次創(chuàng)新和變化都好比市場(chǎng)的風(fēng)向標(biāo)。譬如2012年推出了全球最大的金屬3D打機(jī)設(shè)備X Line1000 R，其構(gòu)建尺寸能達(dá)到630 x 400 x 500mm3，該系統(tǒng)的核心部件是弗勞恩霍夫激光技術(shù)研究所（ILT）開發(fā)的1000W的激光光學(xué)系統(tǒng)，就組件大小和構(gòu)建速率從400W到1000W無(wú)疑是一個(gè)巨大的跳躍。X Line1000 R目前仍然是金屬3D打印機(jī)領(lǐng)域最大的設(shè)備，除此外，Concept Laser還推出了它的更新款產(chǎn)品X Line 2000 R。

      從研發(fā)階段到批量生產(chǎn) 3D打印被重新“定義”

      在3D打印領(lǐng)域，現(xiàn)在已經(jīng)從研發(fā)與制作樣件的階段步入到批量生產(chǎn)、量化的階段。“在這一過(guò)程中，客戶的新需求也隨之而來(lái)——重視質(zhì)量監(jiān)控。比如我們通過(guò)傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的部件，可以使用各種檢查方案來(lái)批量化檢測(cè)。但用激光3D打印，則會(huì)因?yàn)槊總€(gè)工件的激光功率的差別，無(wú)法保證每個(gè)件的質(zhì)量完全一樣。”Gary解釋道，而對(duì)于醫(yī)療行業(yè)中的一些敏感的部件，一旦工件不合格則無(wú)法使用，但你又不可能將每個(gè)零件都進(jìn)行疲勞測(cè)試。“所以我們研發(fā)了‘QM’（質(zhì)量監(jiān)控）的模塊——確保在打印過(guò)程中，時(shí)時(shí)監(jiān)控、確保所打印的工件是合格品。QM帶來(lái)的里程碑式的意義在于，令Concept Laser完成了從樣件制造時(shí)代邁向批量化生產(chǎn)時(shí)代必備的要求。”

      正是因?yàn)閷?duì)于生產(chǎn)需求的不斷呼之欲出，一種全新的機(jī)器和設(shè)備架構(gòu)— —“AM Factory of Tomorrow”方案又再一次令Concept Laser公司成為業(yè)界矚目的焦點(diǎn)，同時(shí)也預(yù)示著增材制造技術(shù)將在質(zhì)量、靈活和效率等方面達(dá)到一個(gè)新高度，其設(shè)備在生產(chǎn)環(huán)境中的模塊化集成方式通過(guò)全新的過(guò)程組件架構(gòu)方法也將開創(chuàng)業(yè)界先河。“AM Factory of Tomorrow的精髓在于能將生產(chǎn)從構(gòu)造任務(wù)的準(zhǔn)備、跟進(jìn)以及增材制造過(guò)程分解到任意可組合的模塊當(dāng)中，通過(guò)相對(duì)較大的構(gòu)造空間可以在不同的時(shí)間內(nèi)執(zhí)行不同的構(gòu)造任務(wù)，從而大幅度降低此前孤立設(shè)備的‘停機(jī)時(shí)間’。”這種新的生產(chǎn)方案蘊(yùn)藏著巨大地用于改善生產(chǎn)鏈中附加值的潛力，相比之前方案中純粹的設(shè)備數(shù)量疊加方法，很好地解決了占地大、效率低的問(wèn)題。

      Gary表示“AM Factory of Tomorrow”是一種能讓工業(yè)批量生產(chǎn)更進(jìn)一步的全新方法，將生產(chǎn)與準(zhǔn)備過(guò)程實(shí)現(xiàn)“技術(shù)設(shè)備脫鉤”。增材制造生產(chǎn)的時(shí)間窗口將提升至“24/7水平”，所有組件都將具備更高的可用性。自動(dòng)化的物料流將明顯減輕操作人員的壓力。通過(guò)接口可以將激光熔融設(shè)備集成到傳統(tǒng)的CNC技術(shù)設(shè)備中，這對(duì)例如混合型部件以及下游工序（后處理 / 精加工）來(lái)說(shuō)，都具有重要意義。據(jù)悉，這一方案將在2016年進(jìn)行全面推廣。

      多項(xiàng)首創(chuàng) 金屬3D打印世界精彩無(wú)限

      從截止目前Concept Laser在全球的裝機(jī)數(shù)量不難發(fā)現(xiàn)，金屬3D打印市場(chǎng)的趨勢(shì)還是以歐洲市場(chǎng)為主，“但是亞洲市場(chǎng)正緊隨其后，并極有可能在未來(lái)幾年有機(jī)會(huì)趕超。”在亞洲市場(chǎng)現(xiàn)有的106臺(tái)Concept Laser設(shè)備中，差不多一半安裝在了中國(guó)。“我們的品牌在中國(guó)屬于口碑式企業(yè)，于2011年通過(guò)代理商正式進(jìn)入這一市場(chǎng)。當(dāng)時(shí)我們?cè)O(shè)備的主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在牙科和醫(yī)療領(lǐng)域，且在中國(guó)市場(chǎng)的占有率還是很偏高的。”Gary透露，中國(guó)有兩大家醫(yī)療骨科領(lǐng)域的巨頭都選擇了Concept Laser的設(shè)備，這為這兩公司的研發(fā)和產(chǎn)品升級(jí)帶來(lái)了莫大的幫助。“一般取得醫(yī)療許可需要等待的時(shí)間較長(zhǎng)，大概三至四年，加上這又是一個(gè)新興的領(lǐng)域，所以未來(lái)會(huì)有一個(gè)爆發(fā)式的增長(zhǎng)，只是目前還處于市場(chǎng)的潛伏期。”

      專注于彈性椎間盤植入物加工的意大利Tsunami Medical Srl 公司就得益于Concept Laser的激光熔融技術(shù)。LaserCUSING的增材式金屬激光熔融法在人體“脊椎籠”的生產(chǎn)應(yīng)用，可以很好地保留鈦和PEEK 方案中的優(yōu)勢(shì)而消除兩者的劣勢(shì)。現(xiàn)在，采用金屬激光熔融法制造出的鈦材質(zhì)部件可以同時(shí)擁有生物兼容性和所需的塑料彈性。其制成的脊椎籠擁有復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)的同時(shí)，卻無(wú)需后續(xù)處理即可保證最佳的表面結(jié)構(gòu)。

      中國(guó)的發(fā)展速度很快，但現(xiàn)在航空航天領(lǐng)域還處于起步階段，所以對(duì)大型設(shè)備需求還不像外國(guó)市場(chǎng)這么大，“目前中國(guó)市場(chǎng)的需求還是在中型設(shè)備方面，但能慢慢感受到對(duì)大型設(shè)備需求的轉(zhuǎn)變，當(dāng)然這些主要是來(lái)自于客戶觀念的轉(zhuǎn)變。因?yàn)槿绻蛻粢獜膫鹘y(tǒng)加工方式到更高級(jí)的加工方式來(lái)解決他們的問(wèn)題，就需要不斷學(xué)習(xí)，緊跟市場(chǎng)發(fā)展。同時(shí)，值得欣慰的是中國(guó)方面的扶持力度非常大。”

      未來(lái)，無(wú)論是中國(guó)C919大飛機(jī)項(xiàng)目，還是波音、空客等都會(huì)將部分產(chǎn)線在中國(guó)進(jìn)行本地化，屆時(shí)中國(guó)航空市場(chǎng)將掀起新一輪的熱潮。而在航空領(lǐng)域，Concept Laser擁有絕對(duì)的話語(yǔ)權(quán)。前不久，Concept Laser憑借在航空領(lǐng)域成功應(yīng)用的3D打印技術(shù)——空客 A350 XWB 的連接件采用 3D 打印的生產(chǎn)方式——入圍了“2014 年德國(guó)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新獎(jiǎng)”的最終評(píng)。評(píng)審團(tuán)的評(píng)定意見：這種跨行業(yè)的開發(fā)形式，徹底改變了飛機(jī)構(gòu)件的制造方式和民用飛機(jī)的“輕量化”途徑。在飛機(jī)制造過(guò)程中，若要實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，每一批次產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模的大小比大批量生產(chǎn)更為重要。而采用激光熔融技術(shù)無(wú)需高額的鑄模投資成本和模具成本。此外，激光增材制造方法還可提供比常規(guī)制造方法更高的造型自由度。像制作凹槽和內(nèi)部的通道，例如冷卻通道。在航空工業(yè)中，飛機(jī)制造商已經(jīng)在考慮用該工藝生產(chǎn)電子設(shè)備的冷卻元件和智能的液壓部件。未來(lái)3D 金屬打印可實(shí)現(xiàn)“仿生”飛機(jī)構(gòu)造和輕量化結(jié)構(gòu)。

      正是這首款“打印”出來(lái)的航空鈦合金連接件，令Frank Herzog 先生和他的兩位項(xiàng)目合作伙伴一起被提名為“2015 年度德國(guó)未來(lái)獎(jiǎng)”的候選人。該獎(jiǎng)項(xiàng)是由德國(guó)總統(tǒng)設(shè)立的科技和創(chuàng)新獎(jiǎng)項(xiàng)，獲獎(jiǎng)?wù)呔鶠楣I(yè)和科研領(lǐng)域的開發(fā)人員，他們通過(guò)各種項(xiàng)目和創(chuàng)新計(jì)劃，以特殊的方式維護(hù)了德國(guó)作為創(chuàng)新基地的地位。Frank Herzog 先生的提名可謂實(shí)至名歸。

      采訪的尾聲，Gary坦言，“專注于金屬3D打印機(jī)的Concept Laser公司還只是一家小公司。盡管我們的設(shè)備好，但市場(chǎng)銷售網(wǎng)絡(luò)還需加強(qiáng)，目前主要靠口碑式的銷售。過(guò)去兩年，我們?cè)诿绹?guó)成立了分公司，增長(zhǎng)非常快。我們計(jì)劃今年在中國(guó)成立分公司，中國(guó)市場(chǎng)會(huì)成為后起之秀。中國(guó)分公司的職能主要是更好的服務(wù)客戶，包括培訓(xùn)、安裝、零部件的備件，同時(shí)配合銷售伙伴，在各領(lǐng)域一起前進(jìn)。”

   
      當(dāng)然還有一個(gè)很重要的原因，“中國(guó)的客戶，無(wú)論是哪個(gè)領(lǐng)域的，對(duì)高新尖科技的求知欲、緊跟時(shí)代的節(jié)奏，是遠(yuǎn)高于其它國(guó)家市場(chǎng)的。從最開始的接觸、感興趣、到下單購(gòu)買設(shè)備，整個(gè)周期上遠(yuǎn)快于日本、韓國(guó)、臺(tái)灣地區(qū)等。當(dāng)然這也有利有弊，需要將市場(chǎng)實(shí)際狀況相結(jié)合。”