打造中国首台商用熔丝式电子束金属打印系统3D打印自主创新之路

  “在3D打印机上打印1000个不同的产品与打印1000个相同的产品，成本是一样的，定制的成本几乎消失。”——《3D打印：从想象到现实》

  西安作为硬科技之都，3D打印技术在西安孕育出很多优秀的代表企业, 科创首批上市并被誉为“3D打印第一股”的铂力特，西北有色金属研究院旗下的赛隆金属，以及被称为金属电子束3D打印技术领导者的西安智熔金属打印系统有限公司(西安智熔)。

  今天求尔君就来介绍一下这个“隐匿”在高新区的硬科技企业—西安智熔金属打印系统有限公司。

  西安智熔成立于2014年，是国家高新技术企业。成立之初西安智熔便获得多家互助基金投资，专注于基于电子束技术的金属增材设备设计、研发、生产以及应用开发。目前，西安智熔总部位于西安高新技术产业开发区，旗下拥有陕西智熔增材技术有限公司及浙江智熔增材制造技术有限公司两家子公司，分别负责设备制造业务和应用业务，是目前唯一同时研发熔丝式电子束金属打印系统及粉床式电子束金属打印系统的厂商,并实现了产品系列化生产。

  2017年3月，西安智熔发布了中国首台商用熔丝式电子束金属打印系统，并成为在中国第一个成功销售该类系统的公司。

  金属3D打印技术，又称增材制造技术，激光束与电子束打印技术是目前主流的技术方向，两者各有特点，在3D打印领域中承担者不同的角色。

  “拿我们电子束技术来说，打印是在真空环境下进行，打印功率高，因此打印成本低、质量好、效率高，非常适合光亮金属、脆性金属以及难熔金属打印。对我们的电子束熔丝打印设备，还可以方便实现功能梯度材料及金属复合材料打印。”吴义兵这样阐述到。

  与传统制造工艺相比，3D打印增材制造可实现传统减材工艺没办法实现的复杂几何结构件，契合高端应用领域如航空航天市场的技术要求。

  “3D打印似乎就是为定制化而生的，对于高端定制3D打印有天然优势，如制造复杂物品不增加成本、产品多样化不增加成本、无须组装零时间交付、设计空间无限、材料无限组合、精确实体复制，这些特性使得3D打印能够为特种领域的定制化需求提供完美的解决方案。”

  3D打印属于工业4.0关键硬件支撑技术之一，世界各国，尤其美国、德国、中国均作为重点发展领域，目前已经在航空航天、国防、汽车制造、家用电器、科学研究等诸多领域大范围的应用。其重要性和行业广阔前景不仅表现在各国政府的政策支持,还表现在长期资金市场的广泛支持以及工业巨头Simens、GE、FORD、Cartpillar、Lockheed Martin、HP等的布局和示范,传统二维打印企业HP甚至把3D打印列为其战略型业务。

  从国内金属3D打印全局来看，目前行业处于发展早期，进入成长期，市场规模增长较快，从材料,设备,应用各领域均出现了领导型企业,在各关键应用领域均有突破性应用进展。但也还存在诸多问题，技术与美国德国差距仍然很大,核心器件及知识产权方面受到某些特定的程度挑战,应用仍然由于受到低效率高成本标准化限制难以拓展,目前仍旧没办法实现规模化生产，但恰恰是这些挑战昭示了未来巨大的市场预期和商业价值。

  为了迎接这些挑战，西安智熔将公司业务分拆成立了专注于设备制造的陕西智熔增材技术有限公司及专注于应用发展的浙江智熔增材制造技术有限公司。在知识产权规划和建设方面，西安智熔已经申请专利25项,授权17项(16项发明，1项实用新型)，并在2019年获得国家高新技术企业称号。

  国内3D打印市场长期处于早期发展阶段，定制化作业难以形成规模化效应，加之高昂的研发投入使得成本难以下降，国内企业普遍存在销售规模小、研发费用高、没办法实现稳定盈利的局面。而西安智熔已经在设备销售和应用开发方面均取得不俗成绩，连续两年实现盈利，这是非常难能可贵的。

  “3D打印是个真实需求，总体还是一个早期发展阶段，目前的3D打印产品大多还是以功能件以及非主承受力构件为主，但在主受力构件上应用也有不少突破，大规模应用还需要时日。”

  关于3D打印产业的发展，西安智熔总经理提到了一下几个方面：要进一步加强3D打印知识普及，解决材料品种不够丰富的问题、解决成本及效率问题，实现规模化。

  目前，西安智熔的电子束打印设备可完全国产化制造，这在中美贸易战背景下有很重要的战略意义, 3D打印技术需要自主自强，才可以更好的服务于航空航天、国防、核电等敏感工业领域。求尔君也希望在铂力特、赛隆金属、西安智熔等企业的带领下，西安能成为3D打印未来的技术核心。