许小曙：在湖南掀起“3D打印”制造业革命

　　2016年6月29日上午，长沙增材制造(3D打印)工业技术研究院在湖南华曙高科有限责任公司内成立并举行揭牌签约仪式。中国工程院士、华曙高科董事长在会上表示，它的成立将大力提升湖南省3D打印自主创新能力与产业发展水平，形成人才高端、技术高新、孵化高效的“三高”局面，引导3D打印新兴产业集聚，促进3D打印产业规模化发展。

　　许小曙，出生于长沙，湘潭大学计算机科学硕士毕业后赴美留学，获得博士学位后，先后加入美国海军焊接研究所和全球最大的3D打印公司3DSystems，担任技术总监，领衔研发了对制造业有革命性影响的“SLS技术”。2009年，许小曙放弃美国优厚的待遇，回到长沙掀起一场关于“3D打印”的制造业革命。而今，许小曙创办的华曙高科技有限责任公司，已成为中国增材制造领域的龙头和全球唯一一个既生产3D打印机也生产3D打印材料的企业。

　　创业之路不平坦 发展速度令人震惊

　　3D打印，其实是增材制造的俗称。制造产品，先设计三维图纸，并把数据导入华曙高科研制的3D打印机进行智能排列，再把产品的三维图形“切”成一千层、一万层，把华曙高科自主研发的粉末材料装入设备，然后用选择性激光烧结技术逐层烧结叠加，最终“打印”出三维物体。

　　这样的3D打印，只需几个小时，产品即可新鲜出炉。若是大型产品，还可以“分瓣”打印，再进行拼装。比起传统制造业动辄十天半个月的开模具和试模时间，可谓是新一轮工业技术革命。

　　“3D打印在小批量生产中能创造巨大的价值，在汽车制造、航天航空、医疗、小家电研发、手板制造和文化创意领域也逐步得到了广泛的应用。”许小曙博士向中国城市报记者解释说，但他回国之后的创业之路并不平坦。

　　2012年底，华曙高科研发的第一台尼龙3D打印机在长沙下线，成为继美国3D系统公司、德国EOS公司之后，世界上第三家高端3D打印设备制造商，引起国内外关注。可是，“设备研制出来了，筹来的资金也用完了，未来的路很迷茫。”许小曙说，那个时候，公司还租用着湖南大学科技园的场地，没办法谈发展。

　　迷茫的心情没有持续多久，当时的湖南省委书记、湖南省人大常委会主任徐守盛，湖南省委副书记、省长杜家毫相继考察华曙高科，对其发展给予高度重视，政府部门也多方支持，“从低息贷款、征地到厂房建设，可以说是特事特办，一路绿灯。”许小曙说。

　　占地48亩的华曙高科增材制造产业园，从2013年8月动工，到2014年9月建成启用，只用了13个月。“华曙高科的崛起，印证着湖南在新材料领域创新的速度和决心。我的不少德国、美国朋友都不敢相信这样的湖南速度。”许小曙笑着对记者说。

　　已实现从样品到终端产品生产的飞跃

　　两年前，华曙高科的工作人员会得意地提到，国内几家著名小家电企业搞新产品研发需制作的样品，都是请他们“打印”的。这既可以缩短制作周期，又降低成本。这不过是华曙高科3D打印的初级阶段。

　　“目前华曙高科的3D打印，已实现从样品到直接终端产品生产的飞跃。”许小曙告诉记者，3D打印不仅在为家用电器、电动工具生产直接终端产品，更有3家国外著名汽车制造商，将华曙高科“打印”的汽车重要零部件装备在整车上，目前已进入路试阶段。

　　以往对于骨折病人，若要植入固定骨头的钛板，医生要在手术现场确定钛板需要弯曲的弧度和打骨钉的位置，耗时较长。3D打印可以借助CT扫描“打印”出骨折部位的术前模型，钛板的弧度、骨钉的位置。医生通过术前预演，早已心中有数，手术更精确，手术时间可节约三分之一以上。华曙高科这一技术已在湘雅医院、长沙市三医院有了1000余例成功临床病例。

　　而3D打印的钛合金人体植入物，只要通过国家卫生部门的相关审批，有望直接植入人体。

　　具备了3D打印的完全产业链

　　从样品到直接终端产品生产，华曙高科的底气何在?

　　“这得益于华曙高科在设备制造和材料研发上不断精益求精。”许小曙认为。最近，华曙高科与世界500强企业德国巴斯夫(Basf)公司合作研发出一种高分子3D打印材料，有了它，汽车制造、航天航空领域某些直接终端产品生产，完全能达到使用要求。

　　华曙高科成立之初，在主攻设备研制的同时，也一直在进行材料研发，最终成功研制出当时在全球通用的尼龙粉末材料，打破了德国赢创公司(EVONIK)对这一材料的垄断。从此，华曙高科成为全球唯一一家既制造设备又生产材料、还从事终端产品加工服务的企业，独立构成了3D打印完整产业链。

　　今年5月，华曙高科第一台金属3D打印设备正式下线。而华曙高科与中南大学对金属粉末材料的合作研发，已完成实验室阶段，即将投入批量生产。“到时候，航天航空企业也可以使用金属3D打印技术进行复杂精密零部件的加工制造了。”许小曙说。

　　金属粉末材料的成功研发，还可以为国家节省大量的外汇。譬如钛合金粉末，从国外购买需5000元一公斤，而原材料成本不过200元。

　　“今年华曙高科的3D打印设备销售约50台，年产值1亿多元。”许小曙告诉记者，目前华曙高科已成功研制4型7款3D打印设备、14款3D打印材料，但按今年下半年的订单趋势，产能很快就会饱和，“接下来，我们就要开始第二期的征地建厂房了。”

　　今年4月，增材制造领域首个“国家工程实验室”落户华曙高科，由此确立华曙高科在国家增材制造领域的龙头地位。而长沙增材制造(3D打印)工业技术研究院的成立，则标志着许小曙意欲把三D打印不断升级，成为湖南经济发展新的增长点。

　　华曙高科是工业级3D打印领航企业、全国唯一的3D打印智能制造示范基地，一直以来，致力于打造包括设备研发制造、材料研发生产、产品加工服务及技术服务支持在内的完整产业链，成为全球范围内最具影响力的工业级3D打印整体解决方案供应商之一。

　　“未来，我们将会在3D打印设备、材料、应用研发等领域进一步突破，使3D打印在技术上越来越多样化，同时我们也将与航空航天、汽车、医疗、智能制造等领域客户共同努力，使3D打印在各个行业发挥其应有的价值，真正实现3D打印智能制造新模式与全产业的融合、带动经济转型升级。另外，我们还将进一步加速国际合作和市场拓展，持续推进与世界五百强德国巴斯夫（BASF）公司、法国Prodways公司、德国LSS公司等合作伙伴的战略合作。作为工业级3D打印领航企业和民族企业代表，华曙将用中国“智”造推动产业进步。”徐小曙说。

　　增材制造

　　增材制造技术是基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动，采用材料逐层累加的方法制造实体零件的快速成形技术。该成形方法的最大优势是无需传统的刀具即可成形，降低工序，缩短产品制造周期，尤其适于低成本小批量产品制造，而且越是结构复杂、原材料附加值高的产品，其快速高效成形的优势越显著，在航空航天、生物医学、能源化工、微纳制造等领域具有广阔应用前景。

　　三D打印与我们的生活

　　对大多数人而言，3D打印也许还有点陌生，对3D打印将如何影响我们的未来，外界一直众说纷纭。许小曙博士介绍说：“3D打印不仅是用于航天航空这样的高精尖领域，也与我们的生活息息相关。”他说他闲暇时喜欢装修房子、做家具，一套外壳均为3D打印的电动工具可谓他的最爱。未来你去医院，医生为你准备安装的假牙是3D打印的;你去看房，楼盘模型是3D打印的;也许在将来的某一天，你或许会住着“打印”出来的房子，驾驶着“打印”出来的汽车走南闯北……如今，3D打印的房子已在江苏亮相。