美術生投身科技創業,液體材料打印速度、精度極大提升

玩轉3D打印:你聽說過“水”中激光打印技術嗎?

2018年01月25日08:46  來源:北京日報
 
原標題:玩轉3D打印的“追光者”

  姚志鋒在測試自主研發的3D快速打印技術。(武亦斌/《北京日報》)

  在各類科技展會上,3D打印項目總能吸引更多目光。實際上,多數項目不僅打印慢,而且精度有限,離實際應用的目標路途遙遠。

  “很多人都說3D打印是第四次工業革命的導火索,但是如果速度慢、無法量產的痛點不能解決,3D打印就沒有太大意義。”清鋒時代CEO姚志鋒語出驚人。這家北京科技創業公司在解決傳統3D打印痛點的路上走在了前面,其特有的“水”中激光打印技術達到了國際先進水平。

  激光精准“制導”打印

  走進中關村東升科技園的清鋒時代公司,實驗室內隨處堆著貼滿各類白色標簽的3D打印原材料和成品。實驗室最深處,姚志鋒看了一眼電腦屏幕上顯示的打印模型,又扭頭盯著打印機。機器內有一攤紅色液體,上方的懸挂裝置帶動著已經打印好的部分緩緩上升,一個小球變戲法似的浮現升空。不到五分鐘,這個直徑八厘米的復雜結構鏤空小球就躍然眼前。

  “採用普通3D打印機,打印時間往往好幾個小時,我們把速度提高了一百倍。”見到記者驚訝的神情,姚志鋒“科普”起了團隊最新研發的“極速液態連續成型”技術。

  原來,紅色液體是一種特制的高分子材料,材質類似樹脂,在打印機內呈現液體形態。激光由機器底端向上照射在液體表面,瞬間將這種液體固化,隨即,電腦程序會“捕捉”光,這種液體在光的作用下,形成了千變萬化的復雜形狀。

  一個月前,在第五屆“東升杯”國際創業大賽年度總決賽上,同樣的演示場景讓投資人眼前一亮。打印開始,姚志鋒講起了商業計劃書,小球漸漸從液體中抽離生長出來。五分鐘演講完畢,成品就打印好了,觀眾掌聲雷動,投資人紛紛點贊,這個一向低調的創業項目頓時火遍創業圈。

  項目最終斬獲了大賽的特等獎,清鋒時代還獲得了100萬元創業大獎以及免費創業空間等獎勵。“公司今年元旦就搬到了東升科技園,地方更大了,搞研發也更方便了!”姚志鋒自豪地說。

  今年瞄准定制市場生產

  除了打印速度更快,由於選用高分子材料,材料性能更好且精度更高,這讓運用新科技打印的成品有了更多想象空間。

  3D打印的應用領域有醫療、首飾、手板等,目前行業掘金者眾多,市場已經成熟,競爭激烈,清鋒時代團隊把目光投向了技術門檻更高、無明顯競爭的潛在市場——新型鞋業和傳統注塑升級行業。

  一雙鞋可以靠3D打印,這並不是天方夜譚。前不久,阿迪達斯與美國著名的3D打印公司Carbon合作,開發出限量定制的跑鞋,跑鞋鞋底採用的就是3D打印的晶格結構,這種技術可以極大地改善跑鞋的鞋底工藝,提高生產效率。但雙方簽署的是排他性協議,其他鞋企失去了合作機會。如今,清鋒時代的技術獲得了很多知名鞋業品牌的青睞,有幾家還達成了合作意向,已經開展了研發工作。預計到下半年,消費者就可以在商場裡買到裝有清鋒時代3D打印鞋底的跑鞋了。

  同樣都是42碼的跑鞋,人的體重和腳形不一樣,穿起來的舒適感也不盡相同,而3D打印可以通過對數據的掌控實現個性化定制,一些對產品的尺寸、形態有特殊需求的人群將從中受益。

  “定制產品是獨一無二的,將是3D打印最有潛力的市場。”姚志鋒分析。

  美術生闖進科技創業賽道

  姚志鋒畢業於清華大學美術學院,本行是雕塑。他從小就熱衷電腦編程,在編程奧賽中頻頻獲獎,但由於偏科嚴重,他隻能以藝術生的身份考學。

  幾年前,他做好了一個二十多米長的大型浮雕,但總覺得手工雕塑費時費力,效果也並不完美。“怎樣提高雕塑效率?”他在國外論壇上看到了3D打印的帖子,一個念頭劃過腦際——用3D打印技術來打印雕塑作品怎麼樣?

  編程底子還在,再加上學習雕塑的專業優勢,他開始研究3D打印。在清華大學附近,他租了一間不到十平方米的屋子,打印材料靠網購,瓶瓶罐罐擺滿了桌子,叫來幾個同學天天泡在屋子裡研究。可普通3D打印的石膏材料硬度差,一捏就碎,姚志鋒想到了國外已應用的光固化技術。但在2012年,市面上還沒有光固化材料,他便想著自己研制一種。

  “當時買來了上百種光敏膠,心裡想著一定要攻克材料難題。”他說,日夜研究時,他顧不上材料的毒性和氣味,屋裡總是彌漫著難聞的味道,惹得鄰居們投訴。冬天時,因為必須開窗散味,幾個小伙伴就瑟瑟發抖地裹著棉被繼續做實驗。

  最終,團隊咬牙堅持了下來。在3D打印行業,目前採用光固化技術的企業已經有了幾家,但清鋒時代始終處在最前列,打印速度為每小時75厘米,這個速度甚至已經超過了Carbon公司的每小時50厘米的紀錄。Carbon公司正是姚志鋒創業時一直關注的國外公司,清鋒時代這幾年成功繞過Carbon公司在全球布局的專利體系,靠著自主研發的技術讓中國的3D打印闖出了一片天地。

  清鋒時代做3D打印的終極目標,並不是賣機器和產品,而是要搭建一個智能制造平台。例如在人體骨骼打印方面,3D打印公司與各家醫院形成合作,醫生隨時可下達訂單,3D打印機即刻進行打印,兩個小時后就能將醫生想要的骨骼模型送到他們手上。

  “我們努力的方向,就是不斷提高3D打印的速度和性能,做到真正便捷實用,讓更多人盡早享受3D打印的福利。”姚志鋒攥著拳頭,信心滿滿。(記者 潘福達)

(責編:張萌、張希)