爱华网三月中旬，北方依然难觅春天的气息，而素有九省通衢的武汉，已是樱花盛开，姹紫嫣红。在华中科技大学西十二教学楼西南角，有一个绿树环绕、很不起眼的白色小厂房。这里就是华中科技大学快速制造中心产业化基地——武汉滨湖机电技术产业有限公司，全球最大的激光烧结3D打印机就诞生在这里。 “我们研发的激光粉末烧结快速成形系统（俗称3D打印机），在全球基于粉末床的快速制造设备中，工作台面是最大的，达到1.2米×1.2米，入选2011年中国十大科技进展新闻，并获得2011年国家技术发明二等奖，目前已形成商品化。现在我们正在研发1.4米×1.4米工作面的此类装备，采用四激光器四振镜，工艺路线更完备、打印效率更高。”滨湖机电总经理周建国言语间充满自豪。 在厂房里，本刊记者看到，这种3D打印机形似立柜，高约2米，分上下两层。据滨湖机电副总经理吴澄现场讲解，上面是激光加热扫描舱，对粉末进行分层平铺、加热和烧结。只要把零部件的三维数据输入电脑，该设备就会使用陶瓷、塑料、砂等不同的非金属粉末材料，自动化进行生产，打印出你想要的三维样品。 滨湖机电技术产业有限公司原是由华中科技大学（原华中理工大学）、武汉市科委和深圳创新投资公司共同组建的高新技术企业。公司依托的华中科技大学快速制造中心，从1991年就开始关注和研究3D打印技术，是中国最早开展该项技术研究的单位之一。先后得到科技部、教育部、国家自然科学基金委员会、国家863高科技计划、湖北省科技厅和武汉市科委的支持。 技术优势 华中科技大学原校长黄树槐教授是中国快速成形技术的主要开创人之一，1991年他看到国外刚刚兴起了快速成形技术和分层制造，然后就组织人员开展研究，为华中科技大学的3D打印技术应用奠定了坚实的基础。 1994年，华中科技大学快速制造中心研发出中国首台具有自主知识产权的3D打印机，次年九月参加北京国际机床展览会，成为中国第一台参加展览的快速成形设备。1996年，转化该技术的武汉滨湖机电技术产业有限公司成立。 滨湖机电先后开发了多种3D打印机，业已商品化生产的产品包括薄材叠层（LOM）快速成形系统、光固化（SLA）快速成形系统、激光粉末烧结（SLS）快速成形系统、金属粉末熔化（SLM）快速成形系统。目前，国内只有滨湖机电能同时提供这四种工艺类型的快速成形设备。目前该公司最受市场欢迎的是后两种设备，综合性能指标达到国际先进水平。迄今，该公司已销售200多台3D打印机。 周建国表示，滨湖机电公司的研发投入至少占销售收入20%以上。虽然只有60名员工，但多年依托华中科技大学的人才和科技资源，打造了一支较强的3D打印技术研发团队，产品上的应用软件、烧结工艺、部份原材料及打印设备都是自主开发，走出了一条产学研相结合的自主创新之路。
据了解，华中科技大学材料学院和华中科技大学快速制造中心侧重于3D打印基础和理论研究，滨湖机电公司作为华中科技大学的产业化基地，更侧重于实际应用研究。以华中科技大学快速制造中心主任兼滨湖机电董事长史玉升教授领衔的3D打印技术研发团队已成为国内外3D打印技术的主要研发机构之一。 “我们公司有50多个人专门做产业化，学校这边有十几个老师带领80多个研究生，对3D打印技术进行全面地跟踪研究，对比较成熟的有发展前景的工艺会进行应用和产业化。美国和德国对我们都很重视，多次与我们开展合作。”吴澄说。 滨湖机电的主要成本包括三部分：研发、制造和进口激光器。大学毕业的占60%以上，工人并不多，主要负责组装，进行设备调试的相当一部分是大学生、博士、博士后。设备机械部件由外面加工，然后工人进行组装，最后再把激光器、振镜、电脑、工控机等进行安装和调试，并负责设备的售后服务。 滨湖机电是国内最早一批投入快速成形技术研究和应用的企业，主要向企业和研究单位提供快速成形设备，制造出的工业零部件已超过上万件，用于航空航天、军工、汽车、水泵、核电、节水农业等领域。 在滨湖机电的陈列室里，本刊记者目睹了该公司不同工艺的3D打印设备，以及令人惊叹不已的各种实物样件。他们不仅打印工业零件，还打印少量的工艺品，如中国龙、披风等；甚至为欧洲航天局打印飞机机匣蜡模、为空客公司打印大型钛合金铸件蜡模。 据吴澄介绍，他们为广西玉柴做的柴油发动机砂芯，主要应用于新产品开发。如果用传统方法开简易模具需要600多万元，国内还做不了，用他们的3D打印技术只需一周时间，仅花费20万元。 “这个是核泵上的关键零件，用传统方法很难做，但用3D打印技术很容易。原来机组上的这些零件都是从国外购买的，需支付3.2亿元。现在国内许多生产核泵的企业都与我们合作。”吴澄兴致勃勃地说。 受农业部委托，滨湖机电用4年多时间、做了上千次实验，研发出节水农业中的相关零件。三年前它们与北京一家公司合作，把这个恒灌技术小批量市场化了。现在应用的耕地只有1万亩，全国可用这种恒灌技术改造的耕地至少有3亿亩，发展前景广阔，但需要国家政策的支持，否则农民不愿意自掏腰包用这个节水技术。 跨越发展 随着3D打印产业的兴起，各路机构闻风而动，希望涉足此领域。去年以来，已有多家机构与滨湖机电洽谈合作、投资及收购事宜。这些机构包括PE/VC、英国University of Exeter、西安交大及部分军工企业。 史玉升教授曾表示，滨湖机电跟武汉纺织大学探讨如何打印生活中可以使用的衣服等纺织品，与英国University of Exeter和西安交通大学探讨如何打印人体的活性器官。 “目前谈投资意向的比较多，有企业、风投、银行、大学等，谈收购的也有，国内知名企业也跟我们谈过合作意向。在国内目前产能过剩行业比比皆是的情况下，3D打印肯定是一个新的经济增长点。投资到产能过剩行业，很可能竹篮打水，而投资到新兴的3D打印产业，则有很大的发展空间。” 周建国向本刊记者透露。 谈到是否有上市的打算，周建国表示，必须先把企业做好，即使以后上市，也要给股东带来实实在在的回报，要有利于企业的长远发展，不能为圈钱而上市。 确实如此，滨湖机电虽然起步较早，在国内同行业实力较强，但与国外企业相比，还有较大差距。目前，滨湖机电年销售收入才1000多万元，而美国的两家上市公司3D Systems和Stratasys，2011年销售收入分别为2.3亿美元和1亿多美元。业内人士告诉记者，国内3D打印市场太小，企业的规模也较小。 “我们做了这么多年，确实挺艰难，赚到的微薄利润全部投到了3D打印技术和设备的研发上，没有任何结余，所以我们一直没有固定的办公场所和研发生产基地，目前还是借用华中科技大学的老房子。”周建国说。 除了资金紧张和没有自己的研发生产基地，如何提高企业的国际竞争力，是滨湖机电面临最大的挑战。这不仅涉及厂房、设备、产品等硬件，更取决于企业的人才、文化、管理等软实力。周建国直言不讳，“我们这里的专家和研发人员的工资都很低，如何提高待遇、留住人才也是我们直面的困难。” 为了推动3D打印产业化，在武汉市政府和东湖开发区的大力支持下，华中科技大学正在光谷（武汉东湖高新区）选址，筹建国内首个3D打印工业园，集3D打印设备制造、材料制造和产品加工服务于一体。这个3D打印工业园的主体之一就是滨湖机电，计划用一年多的时间初步建成这个研发生产基地。 “3D打印应该热起来，这是当前经济结构调整、转变发展方式的必然要求，也是技术进步和经济社会发展的必然趋势。”周建国说，我们要抓住机遇，加快发展。一是要加大3D打印设备的研发和投入力度，包括激光金属熔化和激光粉末烧结快速成形设备，继续保持领先优势，确保在国内第一梯队的位置，满足客户对新产品的需求。二是要研发自己的3D打印材料、提高3D打印材料的质量和性能，提高材料技术水平。三是拓展服务领域，为客户提供3D打印产品和技术服务。 滨湖机电将把产品和技术服务作为一个重要收入来源，由于国内对知识产权意识淡薄，许多客户委托它们研发产品样件，只购买它们的3D打印设备，然后自己制造零部件，而对其样件制造过程中软件、材料、技术等前期研发和售后服务，没有付费的意识。国外则不同，所有服务都是要收费的。 “即使这样，我们还是要做服务，这是未来的一个趋势。”周建国非常坚定，产品服务和我们的市场紧密相连，技术服务与我们的新产品开发息息相关，所以，这两方面服务都要做。用户提出的要求，实际给我们指明了市场和产品的发展方向。 未来，滨湖机电还会涉足消费品领域，这样将使企业的销售收入和生产规模快速增长。而原先的工业领域，市场规模较小，每年最多销售几十台3D打印设备，这样企业的发展受到很大限制。“风樯动，龟蛇静，起宏图”，滨湖机电正乘着第三次工业革命浪潮，为实现跨越式发展而再次起航。
