明朝文學(xué)家魏學(xué)洢代表作《核舟記》，描寫了“核舟”微雕工藝品的精湛形象。而在當(dāng)下，一家深圳企業(yè)使用2微米精密3D打印技術(shù)，可以短時(shí)定制極薄牙齒貼面。
一微米約等于人類頭發(fā)絲直徑的1/50。成立于2016年的摩方精密科技股份有限公司（以下簡稱“摩方精密”），敏銳地發(fā)現(xiàn)了增材制造（3D打印）在高精度領(lǐng)域的空白，短短幾年，就發(fā)展成為全球最早攻克增材制造2微米級打印精度，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用的企業(yè)。2021年，摩方精密（深圳摩方新材）獲評深圳專精特新中小企業(yè)稱號。
摩方精密制造的超薄強(qiáng)韌牙齒貼面
原創(chuàng)的前沿技術(shù)，讓摩方精密在國內(nèi)外工業(yè)展會上迅速獲得關(guān)注，也使其在短時(shí)間內(nèi)打開了全球市場。截至目前，其產(chǎn)品熱銷35個(gè)國家，海外營收占比達(dá)50%，創(chuàng)造了國內(nèi)企業(yè)將精密高端設(shè)備逆向出口發(fā)達(dá)工業(yè)國家的案例。
而今，摩方精密持續(xù)探索高精度3D打印技術(shù)批量化工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用，并在牙齒貼面、質(zhì)譜儀霧化器、細(xì)胞培養(yǎng)及新藥開發(fā)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了開創(chuàng)性應(yīng)用。作為摩方精密原創(chuàng)技術(shù)和產(chǎn)品的締造者，其聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO夏春光告訴南方+記者：“在現(xiàn)代制造業(yè)中，精密制造約占70%，是一項(xiàng)必不可少的重要技術(shù)，希望摩方精密能快速成長為第一家把精密3D打印大規(guī)模帶入工業(yè)制造的企業(yè)。”
成績：以顛覆性增材制造技術(shù)賦能千行百業(yè)
近日，由摩方精密股份有限公司（簡稱摩方精密）牽頭開展的 “十四五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“極薄強(qiáng)韌陶瓷義齒微立體光固化增材制造技術(shù)與裝備”獲科技部批準(zhǔn)立項(xiàng)，引發(fā)牙科行業(yè)的普遍關(guān)注。
摩方精密設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)圖
據(jù)悉，摩方精密利用高精度增材制造技術(shù)，幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)將氧化鋯牙齒貼面厚度，從全球400微米以上的機(jī)加工水平，降到最低可達(dá)40微米左右，且兼具強(qiáng)韌性。這種極薄牙齒貼面，可以讓患者不磨牙或盡量少磨牙，以極微創(chuàng)甚至可能無創(chuàng)的方式，實(shí)現(xiàn)牙齒表面美學(xué)重建和修復(fù)。這對牙科行業(yè)和患者來說都是一大利好。
已經(jīng)問世40年的增材制造行業(yè)，在很長一段時(shí)間里都被認(rèn)為只能作為企業(yè)研發(fā)新品打樣、為科研打印概念產(chǎn)品。但是現(xiàn)在，這一技術(shù)開始以創(chuàng)新性和顛覆力在工業(yè)量產(chǎn)領(lǐng)域顯威。從2023年3D打印鈦合金大規(guī)模切入消費(fèi)電子領(lǐng)域，到摩方精密在牙科領(lǐng)域的突破，都是重要體現(xiàn)。
摩方精密設(shè)備生產(chǎn)車間
作為全球精密制造領(lǐng)軍企業(yè)，摩方精密已經(jīng)在一些附加值高、低產(chǎn)量，以及一些定制市場領(lǐng)域，率先探路批量化產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，成為這一趨勢的先行者。例如在牙齒貼面、質(zhì)譜儀霧化器等賽道，摩方精密與企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)建立合作，加速產(chǎn)品化及市場化進(jìn)程。此外，摩方精密的技術(shù)在細(xì)胞培養(yǎng)及新藥開發(fā)、新型醫(yī)療器械及耗材、半導(dǎo)體測試與封裝、精密檢測儀器等領(lǐng)域的開創(chuàng)性應(yīng)用，同樣頗受關(guān)注。
與傳統(tǒng)制造不同，作為一項(xiàng)顛覆性技術(shù)，增材制造不僅能幫助工業(yè)企業(yè)縮短精密器件的研發(fā)周期、提高生產(chǎn)效率，還可能通過顛覆和創(chuàng)新，助力各行各業(yè)突破制造的瓶頸。而隨著當(dāng)下5G、AI、新能源等發(fā)展如火如荼，各行業(yè)制造產(chǎn)品的性能不斷提升，零件微型化、復(fù)雜化趨勢加速，傳統(tǒng)加工方式如注塑、機(jī)械加工、機(jī)械切割等，在跟進(jìn)技術(shù)迭代和快速研發(fā)方面，限制大、成本高，瓶頸顯著，這讓精密增材制造技術(shù)迎來需求爆發(fā)。未來，有望見到摩方精密為更多行業(yè)的精密制造賦能。
亮點(diǎn)：以光刻機(jī)實(shí)力做全球領(lǐng)先3D打印產(chǎn)品
事實(shí)上，增材制造不僅自身從上游材料、中游設(shè)備到下游終端應(yīng)用等差別巨大，實(shí)現(xiàn)3D打印的工藝路線、技術(shù)門類百花齊放，不同領(lǐng)域競爭格局和市場空間也是天差地別。每一次材料、精度乃至應(yīng)用方向上的突破，都是由一個(gè)個(gè)原創(chuàng)技術(shù)驅(qū)動。而自主創(chuàng)新之路，難度大、風(fēng)險(xiǎn)高，對經(jīng)營者要求也極高。40年來，增材制造技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)和大眾之路，是由無數(shù)個(gè)幕后開拓者鋪就。
摩方精密制造的生物芯片
摩方精密的聯(lián)合創(chuàng)始人、CTO夏春光畢業(yè)于中國科技大學(xué)，后赴美國深造，獲得伊利諾伊大學(xué)機(jī)械系碩士、博士學(xué)位，畢業(yè)后先后供職世界頂級的半導(dǎo)體設(shè)備公司Lam Research 和ASML，開發(fā)出世界最快的原子層沉積（PE-ALD）設(shè)備和用于保證下一代光刻機(jī)極度紫外線激光器清潔的關(guān)鍵射頻技術(shù)。
“相對于EUV光刻機(jī)，3D打印機(jī)簡單多了，系統(tǒng)小很多，不是一個(gè)數(shù)量級。”夏春光表示。
2018年初，夏春光在深圳研發(fā)出了獨(dú)有的基于“面投影微立體光刻” （PμSL：Projection Micro Stereolithography）的技術(shù)，攻克了2微米、10微米的高精度細(xì)節(jié)打印，并將公差尺寸分別控制在±10微米、±25微米范圍。據(jù)了解，一微米約等于人類頭發(fā)絲直徑的1/50。
公差是機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要概念。它指的是加工尺寸的準(zhǔn)確度，滿足工業(yè)生產(chǎn)公差要求是產(chǎn)品進(jìn)入工業(yè)界的必要條件。摩方精密的高精度疊加高公差控制力，意味著它及時(shí)地填補(bǔ)和滿足了工業(yè)界在精密制造方面的需求，大大拔高了傳統(tǒng)精密制造工藝的上限，成為傳統(tǒng)精密制造的重要補(bǔ)強(qiáng)。
優(yōu)勢：產(chǎn)品出海35國獲全球頂尖企業(yè)認(rèn)可
很快，摩方精密設(shè)備的“魔力”吸引了工業(yè)界和科研界關(guān)注，獲得全球多家500強(qiáng)制造企業(yè)的訂單。來自海內(nèi)外頂尖科研院校的訂單也不斷增加。學(xué)術(shù)網(wǎng)站上，包含“摩方精密”字樣的學(xué)術(shù)論文數(shù)量逐年上升。
出于對海外廣闊市場需求的判斷，2018年下半年開始，摩方精密啟動全球平臺的搭建，先后在美國、日本、德國、英國等設(shè)立分支機(jī)構(gòu)，聘用當(dāng)?shù)貑T工，采用貼近本土的營銷策略，迅速打開海外市場。超前的布局令其海外業(yè)務(wù)在疫情期間也持續(xù)增長。
摩方精密不僅在深圳、重慶、珠海、北京、廈門、上海等國內(nèi)城市布局，還與來自全球的近2000家工業(yè)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)建立起了合作關(guān)系，其中不乏精密電子器件、醫(yī)療器械、通訊設(shè)備等不同行業(yè)的全球排名前10的企業(yè)，以及來自海內(nèi)外的頂尖科研院所。截至目前，摩方精密海外銷售額占比達(dá)50%。海外客戶中，90%以上來自發(fā)達(dá)工業(yè)國家的領(lǐng)航企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)。
摩方精密可用于治療治療青光眼的研制的支架
日本廣瀨電機(jī)是一家知名的連接器制造商，產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于智能手機(jī)、車載設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等領(lǐng)域。當(dāng)前，隨著5G通信、新能源車等的飛速發(fā)展，電子電路行業(yè)也需要跟隨行業(yè)發(fā)展需要，變得更快、更小和更精密，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)加速迭代導(dǎo)致開發(fā)周期也在縮短。廣瀨電機(jī)長期研究尖端制造技術(shù)，以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，應(yīng)對行業(yè)變化。經(jīng)過廣泛搜尋，摩方精密的設(shè)備進(jìn)入了他們的視野。 “我們對于不需要精確建模的零件，可以用其他廠家的設(shè)備代替。但精密零件只能用摩方精密的3D打印機(jī)來實(shí)現(xiàn)。“廣瀨電機(jī)尖端制造研究部相關(guān)負(fù)責(zé)人在接受媒體采訪時(shí)表示。
美國工業(yè)領(lǐng)域一家知名企業(yè)的3D打印部門，對全市場上包括摩方精密在內(nèi)的幾乎所有合適自身產(chǎn)品的3D打印機(jī)做了全面的考察，并運(yùn)用了生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)中的Cp, Cpk（注：工業(yè)制造領(lǐng)域體現(xiàn)過程能力的指標(biāo)）等因素，進(jìn)行專業(yè)精細(xì)的對比。他們將最后的對比數(shù)據(jù)分享給了摩方精密，從結(jié)果可以看出，摩方精密的機(jī)器以極大的優(yōu)越性勝出。
隨著自有的原創(chuàng)技術(shù)在多個(gè)行業(yè)展現(xiàn)出應(yīng)用潛能，以原創(chuàng)技術(shù)研發(fā)為核心競爭力的摩方精密，從做出全球無對標(biāo)的精密增材制造設(shè)備之后，轉(zhuǎn)向技術(shù)賦能產(chǎn)業(yè)的平臺之路，未來的市場空間將更廣闊。
創(chuàng)業(yè)者說@夏春光
打造全球唯一一家成功提供精密3D打印解決方案的公司
夏春光
很多人對中國制造的熟悉印象是“拿來-低價(jià)-走量”，但我們不想走這樣的老路，我們想創(chuàng)新。創(chuàng)新就是做人類世界沒想到的、沒做到的事情。我有多年的半導(dǎo)體設(shè)備設(shè)計(jì)的經(jīng)歷，各種部件在設(shè)計(jì)加工過程中都用到了圖紙，而每一張機(jī)械圖紙中的尺寸都是帶有公差要求的，加工尺寸不準(zhǔn)，就影響器件的組裝，甚至嚴(yán)重影響使用壽命。特別是精密部件，尺寸公差要求都是小于±25微米。
而市場上幾乎所有3D打印機(jī)所能提供的公差，一般都大于±100微米。縱觀全球的精密3D打印技術(shù)，一些基于雙光子技術(shù)的機(jī)器可以打印百納米細(xì)節(jié)，但都價(jià)格昂貴，速度極慢，不適合工業(yè)加工的使用。我一直堅(jiān)信，技術(shù)的生命力在于解決實(shí)際問題。基于此，我們就很明確地知道了市場的空白，并緊貼市場需求，通過專研精進(jìn)和改良，成為全球唯一一家成功提供精密3D打印解決方案的公司。
