3D打印离佛山制造有多远？

      别人在用3D打印机制作仿真人像，而佛山企业则在打印制造更复杂的汽车发动机零件。

　　在媒体的热炒下，3D打印技术大红大紫。但很多佛山人一无所知的是，数年前当地已有企业开始了3D打印技术的研发，至今走到了国内前列。

　　在狮山工业园佛山峰华卓立公司的车间内，一台造型复杂、充满科技气息的发动机砂型正逐渐成型。过去的几年中，这家企业的服务名单上，已有全国上百家汽车、汽配企业。

　　但另一方面，无论佛山本土企业还是以经销商身份落脚佛山的外来厂商，都向记者透露了近似的信息：3D打印主要用于产品研发设计，而目前佛山制造与该技术的产业化结合微乎其微，几乎接近于空白，前景有待探索。从目前的趋势和其他地区经验来看，复杂的金属零件研发与工业设计或有望成为先行者。

　　从水泵到汽车发动机

　　操作台上，随着喷头的摆动，一个数十厘米见方的汽车发动机砂型剖面隐约可见，一旁的液晶面板上，是用于实施打印的三维图形。

　　通过3D打印技术，操作者使用比平常沙子细腻很多的工业铸造用砂，逐层铺砂，然后喷粘接剂固化剂一层一层地堆叠出可铸造用的砂型，再浇注成发动机的缸体缸盖等大型高精度零件。在佛山峰华卓立公司的车间里，类似缸体缸盖的发动机复杂零件，可以在接到三维数据图半个月内，完成首件产品而无需模具。

　　去年以来，随着国内外媒体的热炒，3D打印带着先天的科幻色彩不断吸睛。不过，虽然基本原理都是基于数字模型的离散/堆积，但是普通人还很难分清3D打印技术的几个主要流派。

　　新闻中，打印塑料仿真人像的多属于桌面级3D打印机，采用熔融沉积等技术、常用于打印规格较小的工业品。而峰华卓立的技术名为“无模快速制造”（简称PCM），主要指向发动机等复杂金属零件的制造。2002年，这个来自清华的项目被佛山科技局引入。到2007年前后，其PCM技术宣告进入了量产化阶段。

　　此时的峰华卓立，主要是为其股东之一的佛山水泵厂打印水泵零部件。不过，这种方向很快发生了巨大转折。也是在这年，该公司几名工程师的一篇技术论文进入了一汽集团相关人士视野。对方很快联系峰华卓立，并给出了建议，“你们能不能打印汽车发动机？“

　　很快双方都发现了PCM技术在汽车发动机、变速箱等复杂零部件快速制造领域的巨大优势。采用传统的模具铸造方法，一台发动机的缸体缸盖耗时达3—6个月，而峰华卓立则将其缩短到半个月。

　　竞争日趋白热化的国内整车市场上，车企惜时如金。“一款新车的研发周期一般限定在一年以内，而发动机研发出来后，还要进行台架测试、路面测试很多环节，才能获批投入批量生产，每一天对企业都很奢侈。”峰华卓立常务副总经理金枫说。

　　正因如此，能快速提供发动机样品将帮助企业缩短研发周期，尽早确立开发方向，降低决策风险，这促使峰华卓立很快成为大受欢迎的合作者。

　　而另一方面，这项技术也让企业的研发成本大减，仅仅一个发动机缸体缸盖，传统铸造技术仅模具成本都在100万元左右，而峰华卓立“费用很低”。金枫介绍，“我们做1000万元的生意，就可以帮企业省三四千万元。”2010年后，随着技术的进一步成熟，峰华卓立在汽车界进一步打开市场。目前其客户名单上已有国内外100多家汽车、汽配企业。

　　佛山3D打印应用接近空白

　　和外界对所有3D技术的关注焦点一样，在PCM技术的商业化之路上，量产始终是一个充满诱惑和困难的关卡。

　　峰华卓立的解决方案是，改变原来一台打印机两个喷头的设计，采取新型的阵列式生产方式，可以同时运用512个或1024个喷嘴工作，使打印效率成几何倍数提升。

　　在车间里，记者看到了正在试验的阵列式打印机。金枫表示，这种新型打印机不但适合快速制造单件、个性化产品和新产品开发，而且可以进行多品种、小批量的柔性生产，目前正在技术攻关之中。

　　目前，该公司仍聚焦于制造业前端的研发设计环节。在佛山，这种尝试还延伸到了卫浴这一传统产业。“打印马桶”貌似大材小用，但对于传统的洁具设计工艺流程而言，是一种颠覆性尝试。

　　抽水马桶外表简单但内部结构复杂，各种流线曲槽、孔洞的设计，都事关效能。金枫介绍，以前每款复杂洁具在投产前，都需要设计人员手工制作出原胎模，这个过程很讲究个人的经验，严重依赖经验丰富的“老师傅”，因此“老师傅”成各企业争夺的对象。“而将产品数字化、数据化后，对人员的依赖性自然就减低。”金枫说。

　　2011年，峰华卓立与佛大、佛山某陶瓷公司等合作建立“陶瓷材料烧成过程的专家数据系统”，对该企业的陶瓷产品的收缩、应力、强度、裂度等信息进行收集，并建立数学模型，进行打印，加快新产品的开发速度。

　　不过，包括汽配、水泵、洁具领域在内，目前佛山市场只占该公司全国市场的微小部分。金枫表示，PCM技术在佛山制造中能找到的应用领域还比较有限。

　　事实上，整个3D打印在佛山制造中的产业化应用，都几乎接近空白。他表示，数年前顺德曾有某大型家电企业进口过3D打印机，用于家电工业设计；佛山一些院校也购买了3D打印机，此外很少听说企业在3D打印领域的举措。

　　值得一提的是，虽然PCM在汽配研发领域很有优势，但金枫表示，目前佛山汽配业并不是峰华卓立的重点市场。“虽然佛山汽配企业很多，可惜规模普遍较小，研发是短板。这方面佛山还不如肇庆，肇庆汽配企业已走向国际化，有几家上市公司，在研发方面走得很远。”

　　在目前的技术阶段，密集的企业研发需求，显然是PCM技术最渴望的土壤。金枫介绍，该企业2011年在昆山成立了子公司，“上海周边的汽配聚集度高，研发能力强，其他如电力、船舶、机械类的研究单位也很多。”

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　　动漫、五金、灯饰、设计是热门买家

　　除峰华卓立这样的本土企业外，“过江龙”也切入了佛山市场。4年前，3D打印机厂商北京太尔时代进入华南市场，在东莞设立了华南办事处，去年底搬到佛山。其业务主要是整机销售，一般不提供3D打印服务。

　　记者在该公司看到，其主打的桌面级3D打印机，形状大小如同一台咖啡机，每台售价一万元，而目前京东等网站销售的同类型进口打印机，最低价在1.4万元左右。

　　该公司工作人员郭杰欣介绍，该打印机采取熔融挤压快速成型技术（FDM），工作时首先安装进一捆塑料连接到喷头，然后通过喷头预热到260度将其融化。在软件导入三维设计图后，机器将按照程序运动，像吐丝一样逐层逐层打印出想要的三维物体。

　　该打印机的最高精度可以达到0.15mm，目前打印材质只能采用ABS，成本约每克0.4元。郭杰欣拿起一个拳头大小的塑像告诉记者，“这个40克左右，大概要3个小时，如果再做厚一点就需要更长时间。”

　　哪些人会买3D打印机？“像动漫、五金、灯饰、艺术，建筑，电子产品设计，这些行业很多人愿意自己买一台，主要用来设计研发，此外还有一些对3D打印感兴趣的DIY爱好者。”郭杰欣说。

　　目前，太尔时代在华南地区的桌面3D打印机年销量在1000台左右。其中多数客户都是来自广州、深圳、东莞，而佛山销量不多，每年几十台，占几个百分点。

　　很多人憧憬3D打印对工业制造的积极影响，郭杰欣认为，“其实媒体有点神化了3D打印，随着各项技术的不断发展，说不定3D打印确实能掀起第三次工业革命的浪潮，但是现在就说它能改变世界还为时过早。”

　　撰文：南方日报记者 赵越 实习生 李新宇