据展板信息显示,这是“中国3D打印第一人”、清华大学教授颜永年团队在1997年自主研发的PCM-1000试验机。峰华卓立董事长屈志先容,PCM(Patternless Casting Manufacturing,无模铸型制造技能)拥有无需模具、提效率、降本钱等综合上风。峰华卓立是我国首家实现铸造砂型3D打印机家当化、批量化生产的企业,PCM系列装备已升级迭代至第五代。
深耕同一细分领域近30年,该企业坚持以自主创新收成市场肯定,产品现已出口到俄罗斯、巴西、日本、白俄罗斯、印度等国家和地区。据广东省铸造行业协会出具的干系证明,峰华卓立的砂型(无模铸型)打印机产品在广东市场霸占率达70%,位列全省第一。
峰华卓立的砂型(无模铸型)打印机产品。陈梦 摄

行业“资历”近30年
技能成果转化进入收成期
与传统铸造工艺比较,背靠PCM技能的3DP(Three-Dimension Printing,立体式喷墨打印法)砂型打印无需模具,直接打印砂型,能用更少的韶光、更低的本钱完成新产品开拓和多品种、中小批量产品交付,还能实现繁芜构造一体自由成型,精度优于传统砂型铸造,综合经济效益显著。
“3DP无模砂型打印技能能让铸件制造本钱降落30%以上,生产周期缩减50%以上,未来将取代部分传统木模与金属模。”屈志先容,从工商登记信息看,峰华卓立创办于2011年。而该企业初探3D打印领域,最早可追溯到28年前。
在1994年,峰华卓立的前身——佛山市峰华自动成型装备有限公司(下称“峰华公司”)联合创始人、清华大学教授颜永年带领团队率先提出PCM“无模铸型制造技能”,并开始进行工艺和设备的研究。1997年,该团队在清华大学快速成形中央研发出PCM-1000试验机,并打印了一些铸型。
峰华卓立车间入口处的PCM-1000试验机。 陈梦 摄
2002年,经由佛山市干系职能部门牵线搭桥,颜永年教授团队与佛山本地企业携手,就无模铸造技能研究项目开展产学研互助。2004年,颜永年教授团队与原广东省佛山水泵厂有限公司等共同出资,成立了峰华公司,开始对无模铸造技能进行家当化运作。
2006年,峰华公司推出了海内首台套基于微滴喷射技能的PCM-1200无模铸型快速制造装备。该设备将CAD打算机设计与传统砂型铸造工艺相结合,扫描速率每秒可达600mm,最大形成尺寸为1200mm1000mm600mm,能够快速、柔性、准确地制造内腔和表面较为繁芜的铸造型芯。而且,当时该产品价格仅为国外同类产品的1/5。
“第一代PCM装备问世,让我们打开了技能和产品商用化的大门,并且更加武断地走自主开拓之路。”屈志说,至今,峰华卓立基于自主研发节制核心技能,PCM无模铸型快速制造装备已更迭至第五代,在设备智能化、软件集成、稳定性、打印尺寸、精度、效率等方面已达到天下前辈水平。
进入技能成果转化的收成期,企业快速在市场上开疆拓土。在产能和发卖方面,峰华卓立年产超大型砂型3D打印装备30台,各种3DP中小型打印装备100台以上,峰华卓立母公司单体2021年发卖收入同比翻番,估量2022年发卖收入将过1亿元。
坚持自主开拓
产品随需求升级走向环球
作为高技能新产品,峰华卓立PCM无模铸型快速制造装备的技能和市场发展,源于铸造业的升级需求。
铸造是制造业的根本,铸件在航空发动机、火箭发动机、燃气轮机、汽车发动机等各种装备中霸占相称大的比例,对提高装备主机性能至关主要。以汽车为例,一辆汽车中有超过15%的零件通过铸造产生。
近年来,传统铸造业特殊是砂型铸造业以降本增效为目标加快升级,让PCM设备迎来发展风口。据中国铸造业协会数据,2018年,我国铸件市场规模已近5000亿元,砂型铸件占全体铸件市场的80%;而砂模本钱占砂型铸件近三成,超过1100亿元。
PCM工艺替代传统铸造,能够节省砂模本钱,还能在多个方面实现降本增效。以汽车发动机缸体铸件为例,传统铸造工艺技能哀求先制作模具,再经历多次修模后才做出铸型;而运用PCM工艺无需模具,铸件一次成型,还能显著缩短产品开拓试制的周期,节省开拓本钱,加速产品入市韶光。
峰华卓立PCM设备打印的铸件。陈梦 摄
2007年至2011年,峰华卓立对第一代PCM设备进行自动化升级,办理了储砂、自动送砂、自动称量、自动加入固化剂、自动铺砂等技能难题,实现了设备的全自动化运行,能够帮助客户大大节约铸件的制作周期和本钱。
而且,该系列设备的运用效益快速提升。2008年8月,峰华卓立为东北地区某大型汽车研发企业试制发动机缸体,首个样本制作周期为15天。到2010年10月,峰华卓立为华中某大型发动机厂试制发动机缸体,制作周期缩短到不敷10天。
得益于对PCM领域的先入上风和技能上风,峰华卓立现有佛山、成都两大生产基地,客户包括中国工程物理研究院,以及广西玉柴、上汽、比亚迪、潍柴动力、安德里茨集团等有名企业,涵盖汽车、军工、航空航天、船舶、泵阀、新能源、轨道交通、工程机器、矿山机器、建筑、模具等领域。
更难得的是,峰华卓立从第三代PCM装备开始踏上国际竞争舞台,首台套在2017年出口印度。至今,该公司产品已出口到俄罗斯、巴西、日本、白俄罗斯、印度等国家和地区,出口订单占比近三成。
深耕3D打印
切入打印材料新赛道
最近,峰华卓立新动作不断。
基于在砂型3D打印领域积累的多重上风,该企业正通过自主研发连续发力,将技能延伸到金属、陶瓷、复合股料等领域。近三年,该公司金属、陶瓷装备完成知识产权报告,2022年开始推出成套技能产品及做事。
3D打印材料是3D打印技能发展的物质根本,金属、陶瓷、复合股料是3D打印领域的新兴赛道。据Wohlers Associates Inc发布行业统计显示,在3D打印下贱运用行业,汽车工业、消费电子以及航空航天占比最大,金属、陶瓷、复合股料将成为3D打印材料的“引爆点”。
关于峰华卓立的3DP金属和陶瓷工艺装备,屈志先容,该企业正着力研发第二代金属/陶瓷/复合股料3D打印机。金属/陶瓷3D打印的打印速率最快将缩短到不到10秒/层,后处理工艺与砂型3D打印完备不同,可打印各种金属和陶瓷材料,而且能成形3D打印砂型+铸造工艺所不能生产的硬质合金等难熔难变形合金。而且,其产品打印精度从砂型的±0.3mm提高到±0.05mm,险些提升了一个数量级,能实现的产品繁芜程度也将远超过3D打印砂型+铸造的成形工艺。
今年,峰华卓立还推出了第五代PCM系列装备和3D打印设备数字化平台,同时推进研发第六代装备。为知足日益增加的大批量定制化生产需求,第六代产品将进一步提高打印速率,设备更集成、体积更小,还将从单机版变革为更适宜数字化智造的柔性生产线。未来,绿色、环保、智能智能化、集成化、多网络掌握将连续是峰华卓立PCM系列装备的升级方向。
从环球范围看,3D打印家当将进入高速增长期。据中研普华家当研究院预测,2020年至2026年,环球3D打印产值将保持20%的年均复合增幅,到2026年市场规模有望达到372亿美元。
峰华卓立发展至今,最让屈志自满的,是企业的核心技能从观点、事理、落地抵家当化运用,全程来自自主开拓。在他看来,自主开拓上风将是企业进一步提高竞争力,在环球市场开疆拓土的“王牌”。
“从砂型PCM-300到PCM-2500系列装备,再到金属、陶瓷、复合股料的3D打印技能和装备,我们的目标是彻底打破各行业关键零部件制造的‘卡脖子’问题,致力于成为环球3D打印技能领导者,创民族品牌,立行业标杆。”屈志说。
不雅观察眼
自主创新,要耐得住寂寞
一分耕耘,一分收成,自主创新都是“困难困苦,玉汝于成”。在高技能新兴领域,不少企业奋力攻坚关键技能创新,有的熬过了“寂寞期”,有的在研发路上折戟。
这些故事的共通点之一是“韧性”。只因从产品研发到市场投入,或需很长的韶光等待,乃至永劫光却等来一个错的结果,企业研发要有充分的生理准备和安排。
峰华卓立便是如此。用屈志的话来说,所幸的是,经历了长期“不计本钱”的投入,峰华卓立终于迎来技能转化收成期,扭亏为盈。背后缘故原由是,企业自创始时起,自主研发的目标越是瞄准行业顶尖或“无人区”,就越要“耐得住寂寞”。
详细来说,“寂寞期”的难熬之处在于,在技能打破涌现曙光之前,企业要持续不断地投入,不可急功近利。技能职员也不能由于本日努力了,来日诰日还见不到成果,就灰心丧气。
所幸的是,功夫不负有心人。正如四年前,颜永年教授在第五届3D打印技能家昔时夜会***发布会上说:“当3D打印技能走出实验室,它的发展动力在于运用。”如今,正是3D打印市场的高速增长期,正是峰华卓立大展拳脚之时。
【撰文】陈梦 赵进
【作者】 陈梦
【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端