中科豐陽技術(shù)人員正在調(diào)試新設(shè)備。
封閉的打印艙內(nèi),均勻鋪展的金屬粉末上,多束激光按照設(shè)計程序快速移動。光點(diǎn)閃耀處,1500℃高溫瞬間將粉末燒結(jié)凝成實(shí)體,單個激光器一天能燒結(jié)2.5公斤金屬粉末。粉末一次次疊加,確保打印的精度和質(zhì)量。工作屏顯示,鞋模高60.5毫米,層厚0.03毫米,共2017層,當(dāng)前已打印1529層。
“這是來自德國的訂單。按照導(dǎo)入設(shè)備的數(shù)據(jù),32個小時可打印出一副鞋模,而傳統(tǒng)制造工藝至少得15天。”中科豐陽(福建)科技有限公司董事長朱姚勝說。
中科豐陽位于泉州中信重工智能裝備產(chǎn)業(yè)基地的生產(chǎn)車間里,縱列著一排排3D打印機(jī)。這里是2023年工信部公布的“增材制造典型應(yīng)用場景”之一——“金屬鞋模輕量化結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計與智能化生產(chǎn)”項(xiàng)目。
“目前,中國的3D打印技術(shù)已世界領(lǐng)先,并實(shí)現(xiàn)了激光、粉末、設(shè)備和配套工業(yè)軟件的國產(chǎn)化。我們正搶抓發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力和支持民營經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策紅利,在泉州打造全球最大金屬鞋模3D打印基地。”朱姚勝介紹,公司已啟動A輪融資,并獲得興證資本福建專精特新基金的2000萬元投資。
傳統(tǒng)鞋底模具制造,需經(jīng)木模制造、硅膠翻模、石膏燒結(jié)、腐蝕咬花、鑄造金屬模等復(fù)雜工序,生產(chǎn)周期長,人工成本高。
3D打印,又稱增材制造,是以數(shù)字模型為基礎(chǔ),通過逐層堆疊粉末狀金屬或塑料等可黏合材料和激光熔融來制造實(shí)體產(chǎn)品。2016年,我國攻克金屬3D打印技術(shù),并應(yīng)用于軍工、航空航天領(lǐng)域。彼時,在傳統(tǒng)鞋模一線干了近10年職業(yè)經(jīng)理人的朱姚勝成立中科豐陽,與中國科學(xué)院海西研究院泉州裝備制造研究中心合作,著手工業(yè)仿真等金屬3D打印的技術(shù)論證。經(jīng)過2年攻關(guān),在壓力、溫度等工況條件不變的情況下,3D打印的金屬鞋模在保障使用壽命的同時,金屬耗材減少20%、打印時間減少30%,成功實(shí)現(xiàn)金屬3D打印技術(shù)在鞋模行業(yè)中的應(yīng)用。
“目前,我們擁有52臺打印設(shè)備,是金屬鞋模3D打印行業(yè)的全球龍頭,已產(chǎn)出1.5萬多副鞋模,年產(chǎn)值由2020年前的200多萬元增至去年的6500多萬元。我們正在晉江投建新工廠,年底設(shè)備將增至100臺,全年產(chǎn)值將增加一倍。”朱姚勝指著展示廳墻上LOGO展示區(qū)的李寧、特步、361°、鴻星爾克、彪馬、耐克等眾多品牌說,“不斷有品牌加入合作,國內(nèi)外的訂單紛至沓來,一季度訂單已達(dá)3000萬元。”
相較于傳統(tǒng)鞋模制造工藝,目前金屬3D打印鞋模成本仍高出25%左右,為何中科豐陽還備受資本和市場青睞?
“金屬3D打印鞋模,有著傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu),不僅提升鞋模性能,還將鞋模誤差由傳統(tǒng)制造的±1毫米降為±0.05毫米。”朱姚勝展示著手中的一款鞋模讓記者湊近觀察,模具中的孔狀結(jié)構(gòu)細(xì)細(xì)密密、排列有序,透過孔洞,內(nèi)部蜂窩狀、晶格狀清晰可見。“蒸汽能快速穿過這上萬個細(xì)密孔洞,縮短鞋底成型時間的同時,還能減少實(shí)心模具受熱不充分假性連接問題。使用我們的鞋模生產(chǎn)當(dāng)前流行的‘爆米花’鞋底,開膠斷底和掉渣的風(fēng)險顯著下降。”
碳板跑鞋憑借碳纖維板的剛性支撐和能量反饋,讓眾多跑步愛好者對其情有獨(dú)鐘。此前是“三明治式”制作,通過上下兩塊模具生產(chǎn)出上下兩層材料,再刷膠與碳板黏合成型。“我們對鞋模內(nèi)部結(jié)構(gòu)做分拆式設(shè)計,打破膠水層的隔閡,研發(fā)出鞋底和內(nèi)置板一體成型打印工藝,消除了鞋底生產(chǎn)過程中的貼合工序。福建一款碳板跑鞋因此受益,一片底省5元錢的貼合成本,這款鞋目前銷量超過600萬雙。”朱姚勝說。
“隨著技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?,3D打印成本會越來越低。我們前端軟件智能化,也進(jìn)一步推動降本增效。”朱姚勝告訴記者,公司聯(lián)合福州大學(xué)等省內(nèi)外高校開發(fā)配套工業(yè)設(shè)計軟件,只需提供一張平面圖,即可自動生成立體的三維模型。“3D打印技術(shù)的助力,實(shí)現(xiàn)了行業(yè)流程再造,人員重心轉(zhuǎn)移到前端的設(shè)計。”
3D打印技術(shù)改變了以往的產(chǎn)業(yè)鏈組合,讓中科豐陽有條件把樣品開發(fā)中心開設(shè)到各地,把規(guī)模量產(chǎn)放在泉州。去年底,公司在越南投建了首個海外開發(fā)中心,今年6月將建成擁有12臺設(shè)備的樣品打印點(diǎn),就近接單。三年內(nèi),還將相繼在印尼、意大利和美國設(shè)點(diǎn),完成全球化布局。
與此同時,中科豐陽動作頻頻:著手聯(lián)合國家碳計量中心(福建)、南平碳計量中心打造鞋模行業(yè)首個零碳示范工廠;今年初與福州大學(xué)共建“智慧三維聯(lián)合研發(fā)中心”,聯(lián)合攻克關(guān)鍵共性技術(shù)、培養(yǎng)復(fù)合型人才;將籌建人工智能公司,致力打造全球首條鞋模全流程智能產(chǎn)線;實(shí)施“千機(jī)擴(kuò)產(chǎn)計劃”,通過構(gòu)建分布式3D打印網(wǎng)絡(luò),在未來實(shí)現(xiàn)單日千套模具交付能力,在泉州打造一個全球金屬鞋模3D打印超級智慧工廠。
“全球鞋模一年的市場規(guī)模有700億元,其中泉州占10%份額。此前受工藝限制,當(dāng)?shù)啬>邚S很難做到超2億元規(guī)模。不久的將來,我們有信心做到一天1000萬元的產(chǎn)值。”朱姚勝信心滿滿。
信心來自于國產(chǎn)化趨勢。中科豐陽與全球3D打印設(shè)備龍頭企業(yè)西安鉑力特合作的定制化3D打印機(jī),性能優(yōu)越,造價大大低于國外同類設(shè)備。
信心來自于各方力挺。今年,國家推動設(shè)立“航母級”創(chuàng)業(yè)投資引導(dǎo)基金,加快孵化更多的獨(dú)角獸和瞪羚企業(yè);福建正全面實(shí)施新時代民營經(jīng)濟(jì)強(qiáng)省戰(zhàn)略,鼓勵企業(yè)在科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合上奮勇爭先;晉江成立了“晉品出海”指揮部,支持企業(yè)開拓國際市場。(福建日報記者 林淑霞 王永珍 文/圖)