中国3D打印:再造一个新世界(2)
今年58 岁的许小曙,从1998 年加入全球最大的3D 打印设备制造商3D 系统公司(3D Systems)担任技术总监以来,一直从事3D 打印中的选择性激光烧结(Selective Laser Sintering)技术的研究和产品开发。选择性激光烧结技术被公认为3D 打印应用于工业制造领域的最佳技术途径,无论是3D 打印自行车还是3D 打印飞机都是通过选择性激光烧结技术制造出来的。而在国际选择性激光烧结技术领域,许小曙更被视为这一领域的技术泰斗,他带领3D 系统公司研发出4 代激光烧结3D 打印机,在业内,激光烧结3D 打印机甚至被称为“Xu’s Machine”(许氏机器)。
“3D 打印是一个多学科交叉的技术领域,它包含了机械、材料、软件、控制、光学、热学多领域的学科知识。”许小曙说。许小曙的多学科背景恰恰非常符合进入这一领域。出生于湖南的他在湘潭大学完成了研究生的课程,其专业跨越机械、数学和计算机。在大学执教3 年后,他到美国科罗拉多矿业大学攻读数学博士学位,但兴趣所驱,他选择了与数学毫不相关的材料学作为副修。在取得数学博士学位同时,许小曙拿到了材料学的硕士。离开学校后,许小曙进入美国海军焊接研究所从事焊接机器人研究长达7 年,其研究成果被国际金属手册(AMS Handbook)指定为智能弧焊机器人系统的世界标准,这为他之后从事选择性激光烧结技术的研究奠定了基础。“选择性激光烧结实际上也是激光微焊接技术的一种应用。”许小曙说。
同样在1998 年,从事了多年机械自动化研究的史玉升加入武汉华中科技大学,负责基于粉末床的3D 打印设备及其成形材料的研发“快速制造中心是由中国著名的机械工程专家、华中科技大学原校长黄树槐(1930-2007)教授于1991 年创立的,此前主要研究纸质材料的3D 打印技术,我加入后的主要任务是负责研发基于粉末材料的3D 打印技术,也就是选择激光烧结技术和选择性激光融化(SelectiveLaser Melting)技术。”史玉升介绍。
在3D 打印领域,中国走出了一条与国际公司几乎同步、但不同轨的道路。史玉升加入快速制造中心的研究工作后,首要的任务是研发激光烧结3D 打印机及其合适的粉末材料。“国外多以尼龙粉末材料做为激光烧结材料,相比于其他高分子材料,尼龙材料的确有强度高等诸多优点,然而这种材料为国外厂商垄断,售价高达每公斤上千元,是中国企业难以企及的,”史玉升说,“而当时国内企业对3D 打印技术的需求集中于辅助新产品的开发,主要用于打印产品模型和铸造用蜡模。”
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