3D打印操作系统国产化

  ——西通发布点扫描3D打印操作系统Riverside OS

  最近几年火爆的3D打印其实并不是一个新技术,早在19世纪,3D打印的雏形就已在美国出现,但到20世纪末,3D打印技术一直发展缓慢。直到21世纪初,随着3D打印机在速度、精度、扫描、材质等方面取得突破,3D打印才开始进入发展的快车道。

  在西通发布会上,参会嘉宾三迪时空董事长李培学表示,3D打印行业发展势头迅猛,未来三年,国内3D打印市场将进入井喷期。从短期来看,3D打印企业虽然只是对设备的精度、速度、质量和外观锱铢必较,但是从长远来看,3D打印企业如果想在行业内具有竞争力,需要研究出一套符合市场规律的完整的商业模式的方案。3D打印未来的发展方向就是为企业提供优化的解决方案,为企业提供实际应用和与工业级相匹配的完整的整体性解决方案,这样才能抢先占有市场份额,才能在3D打印行业的发展中异军突起。

  壁垒重重的技术路线

  从面市的产品上看,目前主流的产品主要采用两种技术。一种是开源的FDM(Fused Deposition Modeling,工艺熔融沉积制造)打印技术,这种技术的原理是用喷头把丝状的热熔性材料加热至融化后喷出来,在打印平台上凝固,一层一层堆叠起来最终形成一个产品。另一种是SLA(Stereo Lithography Apparatus,立体光固化成型法)技术,该技术的原理是通过光源照射光敏树脂材料,使其逐渐凝固成型,形成最终产品。

  FDM是开源技术,也是当前市场上主流产品所采用的技术,但是该技术有一个非常严重的问题,就是打印出来的产品表面比较毛糙,而且还有明显的像“台阶”一样的拼接痕迹,成品质量不高。

  反观SLA技术,其精度相比FDM要高很多,但是其成本相当高,目前还只应用于高端产品。但是随着技术进步,成本会逐渐降低,采用高精度的SLA技术的产品将会是未来的主流。

  细看SLA技术,也分为很多种技术路线,目前主流的有Dot-Scan(点光源扫描)技术和DLP(Digital Light Processing,面光源扫描)技术。Dot-Scan技术由于成本更低,并且在使用寿命上也更长,是目前光固化技术中使用较多的技术。在光路射入方面,Dot-Scan技术具备精度更高的优势,在物体表面能够获得平滑的曲线,而不会像有些3D打印机那样出现表面抖动的问题。

  不过遗憾的是,Dot-Scan是3D System和Formlabs公司的专利技术,其他公司不获得授权是无法使用的,而且以此技术为基础衍生出的SLS(Selected Laser Sintering,选择性烧结法)技术和EBM(Electron Beam Melting,电子束溶解)技术也牢牢地掌控在Concept、Acram等美国公司手中,其他公司要想在不触犯对手专利的情况下形成突围,非常困难。

  克服困难 自主创新

  西通从2010年开始研究Dot-Scan技术,是国内较早开始研究的公司。2014年,西通推出了其首款桌面型Dot-Scan技术3D打印机,2015年5月10日又推出了更新款Riverside 2.0 3D打印机。

  西通本次发布的Riverside OS是一个独立的3D打印操作系统。Riverside OS的上位机软件采用了基于开源的Pronterface,但具体的开发过程仍然是相当困难的,由于光路计算效果不够理想,软件工程团队在印度班加罗尔每天工作超过17小时,才终于做出了第一个可以用的测试版本。

  采用Riverside OS的3D打印机相比同类产品在速度上有了大幅度提升。现场工作人员表示,其打印速度相比之前的产品提高了将近一倍。要知道,之前3D打印机一直被人诟病的最大问题就是其打印速度慢。

  西通创始人杨雨生在发布会上感叹,3D打印技术的发展比大多数人想象的要快,这让人兴奋不已。西通在2014年开发第一款光固化3D打印机时,由于当时在国内基本没有配套树脂这方面的技术,配套树脂只能进口。到了2015年,国内专用树脂质量已经超过了进口树脂。

  虽然3D打印技术发展迅速,但是现实还是残酷的。目前,3D打印技术仍然在起步的阶段,从全世界来看都是如此,而3D打印虽然应用范围很广,但应用率还比较低。比如目前3D打印技术应用较多的珠宝行业,也仍然有很多采用传统的手工雕刻来进行模具的打磨。

  签约芜湖繁昌县 入驻产业园

  目前,西通已经成为了中国销量名列前茅的3D打印公司。在2015年第三季度,西通3D打印机的销量已超过了2万台。在世界范围内,西通市场占有率也达到10%左右。杨雨生在发布会上表示:“未来的十年是中国3D打印领域创业的黄金十年,3D打印更大的未来在中国。”

  在本次发布会上,西通除了发布了首款3D打印操作系统Riverside OS,还与芜湖繁昌县举行了签约仪式。芜湖繁昌县目前的3D打印产业发展迅速,已有安徽恒利、博达天亿、三迪时空等15家企业入驻产业园,多家意向入驻企业正在洽谈中,预计到2016年上半年将达到20家,在产业聚集规模上达到华东地区最大。

  芜湖繁昌县的安徽春谷3D打印智能装备科技产业技术研究院在政府扶持下,以企业形式运作,产学研相结合,将重点开展医疗康复、航空制造、航天科技、汽车研发、生物制造等领域3D打印工艺、装备、材料、应用等产业化技术研发,逐渐实现技术转化。繁昌县还制定了相当多的补贴政策,比如补贴3年的厂房租赁费、5年的员工宿舍免租等。

  本报记者 张楠

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