【熊視頻】華曙高科許小曙博士：3D打印高溫尼龍6和66

華曙高科從2009年創(chuàng)立，到2012年發(fā)布第一臺(tái)尼龍工業(yè)機(jī)，到目前發(fā)布2大系列10款機(jī)型，一路走來(lái)不斷續(xù)寫(xiě)3D打印傳奇，如今華曙更是發(fā)布了全球唯一商用的特高溫尼龍工業(yè)3D打印機(jī)。

2017年3月TCT展期間，南極熊對(duì)湖南華曙高科的創(chuàng)始人許小曙博士進(jìn)行了深度專訪，挖掘出不少干貨，包括：創(chuàng)業(yè)歷程；在研發(fā)252P系列280℃特高溫尼龍3D打印機(jī)攻克的技術(shù)難關(guān)；開(kāi)源策略究竟是如何開(kāi)源的；設(shè)備的應(yīng)用案例等等。


如果在wifi情況下，建議直接觀看下方視頻（不在可先收藏），親耳聆聽(tīng)許博士的3D打印情懷：

當(dāng)然也可以欣賞文字版：

南極熊3D打印網(wǎng)：我們南極熊從創(chuàng)立到現(xiàn)在也有3年多時(shí)間了，我比較關(guān)心的是您2009年從國(guó)外回來(lái)創(chuàng)辦華曙高科，2012年推出第一臺(tái)尼龍3D打印機(jī)，您前三年沉寂的時(shí)光是如何度過(guò)過(guò)來(lái)的？

許小曙博士：非常感謝南極熊，南極熊雖說(shuō)創(chuàng)業(yè)三年，但是在業(yè)內(nèi)有很大的影響力。我們也是經(jīng)過(guò)創(chuàng)業(yè)的過(guò)程，特別做工業(yè)實(shí)業(yè)創(chuàng)業(yè)是非常艱難的，回國(guó)以后前面三年真的是埋頭苦干，因?yàn)橐�做一款設(shè)備出來(lái)，我們不能照抄，不做山寨產(chǎn)品，既然不做山寨產(chǎn)品，就必須要靠自己的研發(fā)。從組建研發(fā)團(tuán)隊(duì)到開(kāi)展技術(shù)的研究，怎么做出差異化，特別是在3D技術(shù)上有自己的特點(diǎn)，不被別人的專利束縛住，這三年的時(shí)間主要花在這上面。團(tuán)隊(duì)組建，技術(shù)研發(fā)，專利保護(hù)和規(guī)避，所以三年以后我們推出的設(shè)備馬上就可以直接銷到海外，因?yàn)槲覀冏隽舜罅?/strong>的準(zhǔn)備工作，包括從海外聘請(qǐng)律師對(duì)專利進(jìn)行分析，拿到海外律師Freedom to Operate的證明書(shū)才敢推向市場(chǎng)。

南極熊3D打印網(wǎng)：我們?cè)谡箷?huì)上看到華曙發(fā)布了一款特高溫的尼龍工業(yè)機(jī)，我們想了解一下達(dá)到280℃的燒結(jié)溫度能帶來(lái)什么樣的好處，另外提高燒結(jié)溫度有什么樣的技術(shù)難度，華曙是如何突破的？


許小曙博士：首先，大家知道華曙是做工業(yè)3D打印的，工業(yè)級(jí)的應(yīng)用金屬是一個(gè)很大的方面，華曙在這方面也做了很多工作。剛才你談到的是高分子材料，工業(yè)級(jí)的材料我們主要指的是工程塑料，我們平時(shí)說(shuō)的很多材料并不是工程塑料，比如ABS、PVC這些都不能算作工程塑料，因?yàn)樗�的�?qiáng)度和耐溫性都達(dá)不到工業(yè)級(jí)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，如果你把汽車的蓋板打開(kāi)，會(huì)看到很多工程塑料部件，這些材料沒(méi)有使用像PVC這種用來(lái)做塑料杯子的材料，真正用在工業(yè)上的有80%的是尼龍6和尼龍66材料。首先，這兩款材料的耐溫性特別好，尼龍66可以達(dá)到265℃，尼龍6可以達(dá)到225℃；其次，它的成本相對(duì)于其他工程塑料比如PEEK、尼龍12、尼龍11都要便宜很多，所以它是工程塑料中的主流材料。但是目前，主流的3D打印尼龍機(jī)是不能燒結(jié)尼龍6和尼龍66，主要是燒結(jié)尼龍12和尼龍11。華曙要體現(xiàn)自己產(chǎn)品的先進(jìn)性，提高性能并降低成本。我預(yù)測(cè)尼龍6和尼龍66在不久的將來(lái)會(huì)成為3D打印工程材料的主流材料，就像它在其他的工業(yè)應(yīng)用的一樣的。

既然我們要做尼龍6和尼龍66的打印機(jī)，就要把打印機(jī)溫度提高，使它能夠適用280℃的材料，難度在于溫度的升高帶來(lái)溫度梯度的劇烈變化，意味著溫場(chǎng)的控制要成倍的提升，燒結(jié)表面溫度的差異要控制在4-6℃以內(nèi)，在280℃下的動(dòng)態(tài)溫度，冷粉加上去以后要在很短的時(shí)間內(nèi)溫度就要從100多℃升到200多℃，然后還要穩(wěn)定，時(shí)間還要短，所以溫場(chǎng)的控制的難度成十倍的增加，這是第一個(gè)難度。第二個(gè)難度，在這么高的溫度下，所有電子元器件、保溫材料的耐溫性全部要考慮，所以有很多手段要保證電子元器件在高溫下溫度運(yùn)行。第三個(gè)在這么高的溫度下，材料的氧化程度比低溫下要?jiǎng)×液芏啾�。也就是說(shuō)氧化程度不是線性的，溫度提高20%，氧化的劇烈程度可能要提高2-3倍，所以對(duì)于氧化的控制要求是非常高的，舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，燒結(jié)PA12的時(shí)候，打印機(jī)內(nèi)部氧氣含量一般控制在2%左右就可以了，氧傳感的精度達(dá)到1%就可以用了，因?yàn)樗�不需要那么低的氧含量�?strong>但是對(duì)于高溫情況下燒結(jié)PA6和PA66，氧含量要控制的小很多，我們氧含量要控制在0.2%以下，也就是氧含量要比PA12的氧含量小10倍，相應(yīng)的難度提高不止10倍，因此氧含量的控制是很重要的。

這些難度加起來(lái)，導(dǎo)致目前世界上還沒(méi)有哪家公司把商業(yè)化尼龍?zhí)馗邷卦O(shè)備做出來(lái)，實(shí)驗(yàn)室做研究的有，把設(shè)備進(jìn)行改造做幾個(gè)樣品出來(lái)的是有，但是要把工業(yè)級(jí)的產(chǎn)品做出，穩(wěn)定的運(yùn)行一年復(fù)一年的加工，華曙是唯一的一家。華曙作為一個(gè)領(lǐng)航者，不是跟隨者，我們要做的東西，人家有的我們要有，人家沒(méi)有的我們也要有。

南極熊3D打印網(wǎng)：我們想了解一下華曙開(kāi)源化的策略，華曙一直說(shuō)自己是開(kāi)源的，但是跟我們普通人所理解的開(kāi)源化還不太一樣，我希望您借此機(jī)會(huì)介紹一下華曙的開(kāi)源策略。

許小曙博士：首先我談?wù)勎覟槭裁匆�回�?guó)創(chuàng)立華曙，就是我不太認(rèn)同國(guó)外主流3D打印公司的策略，也就是閉源的策略。他們有幾個(gè)限制，使用他的設(shè)備必須要使用他的材料，他是通過(guò)軟件的手段人為的限制客戶只能使用他的材料，而且每一款材料還要不同的收費(fèi)，使得用戶的成本很高。這帶出來(lái)兩個(gè)問(wèn)題，第一因?yàn)樗�控制了材料的供�?yīng)端，使得材料的成本很高；第二不允許使用別人的材料，使得材料的種類受到極大的限制。這就是為什么這么多年來(lái)，尼龍12推向市場(chǎng)已經(jīng)有20年了，依然是3D打印的主要材料，大的材料公司不愿意去開(kāi)發(fā)材料，因?yàn)樗�不能銷售給3D打印的客戶，所以我回國(guó)創(chuàng)立華曙，宗旨就是打破市場(chǎng)的這種局面，那么我就提出了開(kāi)源的策略。


可能大家有一些誤解，軟件里面的開(kāi)源一般是源代碼大家都可以看到，可以共享。我這里的開(kāi)源不是軟件的開(kāi)源和共享，而是指設(shè)備本身的使用是開(kāi)源的。我跟大家再解釋一下華曙開(kāi)源有三個(gè)層面：第一個(gè)層面就是華曙設(shè)備所有的參數(shù)是開(kāi)放的，別人設(shè)備參數(shù)是固定的，那么開(kāi)放的參數(shù)帶來(lái)什么好處? 可以通過(guò)微調(diào)參數(shù)使得他的材料具有一些不同的性能，比如說(shuō)可以把激光的功率調(diào)的稍高一些，使得材料的強(qiáng)度更好，或者把激光功率調(diào)低一點(diǎn)，使材料重復(fù)利用率增加，可以根據(jù)自己的需求做很多調(diào)整；第二，通過(guò)參數(shù)的自由調(diào)整可以用華曙的設(shè)備來(lái)燒結(jié)第三方提供的材料，每家公司生產(chǎn)的材料都不相同，通過(guò)調(diào)整參數(shù)可以適應(yīng)不同公司的材料，可以進(jìn)一步降低客戶的材料成本，因?yàn)闀?huì)有一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)，我們?nèi)A曙永遠(yuǎn)相信只有通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)才能使得技術(shù)發(fā)展，才能使成本降低，所以我們通過(guò)開(kāi)源允許用戶使用第三方的材料，這也是很多材料公司愿意跟華曙合作的原因，因?yàn)楦�華曙合作你開(kāi)發(fā)出的材料可以直接銷售給華曙的客戶，不需要通過(guò)華曙；開(kāi)源的第三個(gè)層面是，華曙愿意幫助客戶去開(kāi)發(fā)自己想使用的材料，就是如果客戶指定想使用某種材料，但是客戶沒(méi)有能力和資源去開(kāi)發(fā)，那么華曙可以和客戶合作為客戶量身定制所需要的材料，包括與第三方材料供應(yīng)商一起為客戶定制材料，這樣的話讓客戶從華曙得到的不只是一臺(tái)設(shè)備，而是一整套解決方案。

南極熊3D打印網(wǎng)：您在國(guó)外主要從事軟件方面的開(kāi)發(fā)，回國(guó)之后整體操盤(pán)華曙的工業(yè)機(jī)研發(fā)，那么華曙的核心優(yōu)勢(shì)在硬件、軟件還是材料方面？

許小曙博士：首先這可能是誤解，認(rèn)為我主要是搞軟件的，當(dāng)然軟件是我很重要的一個(gè)經(jīng)歷，但是從我學(xué)習(xí)的過(guò)程來(lái)說(shuō)，我是什么都學(xué)了一些，包括材料和機(jī)械。在國(guó)外我首先從事的并不是軟件，當(dāng)時(shí)在DTM我的第一個(gè)工作是高級(jí)控制經(jīng)理，當(dāng)時(shí)主要從事的是控制，包括設(shè)備的優(yōu)化，激光的掃描的優(yōu)化。然后我做軟件主管，所以軟件是我的強(qiáng)項(xiàng)之一。軟件是全方位的，從上位機(jī)到下位機(jī)到嵌入式的軟件，到各種算法包括軟件的控制算法、校準(zhǔn)算法，我的博士學(xué)位拿的是應(yīng)用數(shù)學(xué)。


中國(guó)做3D打印機(jī)的已經(jīng)很多了，但是真正擁有核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)，尤其在軟件方便的不多。舉個(gè)不恰當(dāng)?shù)睦�子，比如做手機(jī)我國(guó)做手機(jī)的可以數(shù)出100家來(lái)，但是做手機(jī)操作系統(tǒng)的沒(méi)有，全部被google和蘋(píng)果控制了。這個(gè)操作系統(tǒng)不管是控制還是界面都有了，它是一個(gè)系統(tǒng)，不是那么容易做出來(lái)的，做后面的APP相對(duì)容易，我們國(guó)內(nèi)做APP的公司很多，雖然也是做軟件，但這不是核心，核心在android和IOS上面。華曙就掌握了這個(gè)核心，我原來(lái)在美國(guó)就做這個(gè)，我不會(huì)做山寨，但是我懂這個(gè)構(gòu)架如何搭建。華曙就像蘋(píng)果，有自己的硬件也有自己的軟件操作系統(tǒng)，很多其他公司是三星，手機(jī)做的再多，操作系統(tǒng)也要用安卓，華曙的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)都在這個(gè)地方。

南極熊3D打印網(wǎng)：據(jù)我們了解華曙的機(jī)器在汽車、醫(yī)療都有一些應(yīng)用，您能介紹一下華曙機(jī)器應(yīng)用的案例嗎？

許小曙博士：華曙有很多案例，但是華曙客戶的案例會(huì)更多，我們有100多臺(tái)3D打印機(jī)在客戶手中使用。首先，在汽車領(lǐng)域里面，我們和上海泛亞，也是在汽車領(lǐng)域全球非常有名的研究院，這個(gè)研究院為國(guó)內(nèi)外的廠商做發(fā)動(dòng)機(jī)等各方面的研究，我們和他一起用3D打印機(jī)為發(fā)動(dòng)機(jī)做進(jìn)出氣的研究，在短短的兩個(gè)星期之內(nèi)把設(shè)計(jì)定下來(lái)。


我們做牙齒領(lǐng)域，我們?yōu)檠例X專門(mén)設(shè)計(jì)了齒科3D打印機(jī)，現(xiàn)在在中國(guó)很多齒科廠都在使用，比如深圳家鴻購(gòu)買(mǎi)了華曙的機(jī)器每天24小時(shí)不停的打印金屬牙冠，這個(gè)應(yīng)用在兩三年中會(huì)有爆發(fā)性的增長(zhǎng)。

由于時(shí)間的原因，南極熊和許小曙博士此次交流只能就到這里了，還有很多未了解的問(wèn)題，下次再與許博士進(jìn)行深度交流

例子很形象，但不要忘記了，還有個(gè)諾基亞的塞班系統(tǒng)