南方日报专访—摩方精密:全球首家2微米精密3D打印商如何炼成?丨寻找深圳专精特新

发布日期:2024-01-24

浏览量:1002次

明朝文学家魏学洢代表作《核舟记》,描写了“核舟”微雕工艺品的精湛形象。而在当下,一家深圳企业使用2微米精密3D打印技术,可以短时定制极薄牙齿贴面。

 

一微米约等于人类头发丝直径的1/50。成立于2016年的摩方精密科技股份有限公司(以下简称“摩方精密”),敏锐地发现了增材制造(3D打印)在高精度领域的空白,短短几年,就发展成为全球最早攻克增材制造2微米级打印精度,并实现工业化应用的企业。2021年,摩方精密(深圳摩方新材)获评深圳专精特新中小企业称号。

摩方精密制造的超薄强韧牙齿贴面

 

原创的前沿技术,让摩方精密在国内外工业展会上迅速获得关注,也使其在短时间内打开了全球市场。截至目前,其产品热销35个国家,海外营收占比达50%,创造了国内企业将精密高端设备逆向出口发达工业国家的案例。

 

而今,摩方精密持续探索高精度3D打印技术批量化工业生产应用,并在牙齿贴面、质谱仪雾化器、细胞培养及新药开发等领域实现了开创性应用。作为摩方精密原创技术和产品的缔造者,其联合创始人、CTO夏春光告诉南方+记者:“在现代制造业中,精密制造约占70%,是一项必不可少的重要技术,希望摩方精密能快速成长为第一家把精密3D打印大规模带入工业制造的企业。”

 

成绩:以颠覆性增材制造技术赋能千行百业

近日,由摩方精密股份有限公司(简称摩方精密)牵头开展的 “十四五”国家重点研发计划项目“极薄强韧陶瓷义齿微立体光固化增材制造技术与装备”获科技部批准立项,引发牙科行业的普遍关注。

摩方精密设备研发生产图

 

据悉,摩方精密利用高精度增材制造技术,帮助研发团队将氧化锆牙齿贴面厚度,从全球400微米以上的机加工水平,降到最低可达40微米左右,且兼具强韧性。这种极薄牙齿贴面,可以让患者不磨牙或尽量少磨牙,以极微创甚至可能无创的方式,实现牙齿表面美学重建和修复。这对牙科行业和患者来说都是一大利好。

 

已经问世40年的增材制造行业,在很长一段时间里都被认为只能作为企业研发新品打样、为科研打印概念产品。但是现在,这一技术开始以创新性和颠覆力在工业量产领域显威。从2023年3D打印钛合金大规模切入消费电子领域,到摩方精密在牙科领域的突破,都是重要体现。

摩方精密设备生产车间

 

作为全球精密制造领军企业,摩方精密已经在一些附加值高、低产量,以及一些定制市场领域,率先探路批量化产业应用,成为这一趋势的先行者。例如在牙齿贴面、质谱仪雾化器等赛道,摩方精密与企业或研究机构建立合作,加速产品化及市场化进程。此外,摩方精密的技术在细胞培养及新药开发、新型医疗器械及耗材、半导体测试与封装、精密检测仪器等领域的开创性应用,同样颇受关注。

 

与传统制造不同,作为一项颠覆性技术,增材制造不仅能帮助工业企业缩短精密器件的研发周期、提高生产效率,还可能通过颠覆和创新,助力各行各业突破制造的瓶颈。而随着当下5G、AI、新能源等发展如火如荼,各行业制造产品的性能不断提升,零件微型化、复杂化趋势加速,传统加工方式如注塑、机械加工、机械切割等,在跟进技术迭代和快速研发方面,限制大、成本高,瓶颈显著,这让精密增材制造技术迎来需求爆发。未来,有望见到摩方精密为更多行业的精密制造赋能。

 

亮点:以光刻机实力做全球领先3D打印产品

事实上,增材制造不仅自身从上游材料、中游设备到下游终端应用等差别巨大,实现3D打印的工艺路线、技术门类百花齐放,不同领域竞争格局和市场空间也是天差地别。每一次材料、精度乃至应用方向上的突破,都是由一个个原创技术驱动。而自主创新之路,难度大、风险高,对经营者要求也极高。40年来,增材制造技术从实验室走向工业和大众之路,是由无数个幕后开拓者铺就。

摩方精密制造的生物芯片

 

摩方精密的联合创始人、CTO夏春光毕业于中国科技大学,后赴美国深造,获得伊利诺伊大学机械系硕士、博士学位,毕业后先后供职世界顶级的半导体设备公司Lam Research 和ASML,开发出世界最快的原子层沉积(PE-ALD)设备和用于保证下一代光刻机极度紫外线激光器清洁的关键射频技术。

 

“相对于EUV光刻机,3D打印机简单多了,系统小很多,不是一个数量级。”夏春光表示。

 

2018年初,夏春光在深圳研发出了独有的基于“面投影微立体光刻” (PμSL:Projection Micro Stereolithography)的技术,攻克了2微米、10微米的高精度细节打印,并将公差尺寸分别控制在±10微米、±25微米范围。据了解,一微米约等于人类头发丝直径的1/50。

 

公差是机械设计中的重要概念。它指的是加工尺寸的准确度,满足工业生产公差要求是产品进入工业界的必要条件。摩方精密的高精度叠加高公差控制力,意味着它及时地填补和满足了工业界在精密制造方面的需求,大大拔高了传统精密制造工艺的上限,成为传统精密制造的重要补强。

 

优势:产品出海35国获全球顶尖企业认可

很快,摩方精密设备的“魔力”吸引了工业界和科研界关注,获得全球多家500强制造企业的订单。来自海内外顶尖科研院校的订单也不断增加。学术网站上,包含“摩方精密”字样的学术论文数量逐年上升。

 

出于对海外广阔市场需求的判断,2018年下半年开始,摩方精密启动全球平台的搭建,先后在美国、日本、德国、英国等设立分支机构,聘用当地员工,采用贴近本土的营销策略,迅速打开海外市场。超前的布局令其海外业务在疫情期间也持续增长。

 

摩方精密不仅在深圳、重庆、珠海、北京、厦门、上海等国内城市布局,还与来自全球的近2000家工业企业和科研机构建立起了合作关系,其中不乏精密电子器件、医疗器械、通讯设备等不同行业的全球排名前10的企业,以及来自海内外的顶尖科研院所。截至目前,摩方精密海外销售额占比达50%。海外客户中,90%以上来自发达工业国家的领航企业和科研机构。

摩方精密可用于治疗治疗青光眼的研制的支架

 

日本广濑电机是一家知名的连接器制造商,产品被广泛应用于智能手机、车载设备、工业设备等领域。当前,随着5G通信、新能源车等的飞速发展,电子电路行业也需要跟随行业发展需要,变得更快、更小和更精密,产品标准加速迭代导致开发周期也在缩短。广濑电机长期研究尖端制造技术,以缩短产品开发周期,应对行业变化。经过广泛搜寻,摩方精密的设备进入了他们的视野。 “我们对于不需要精确建模的零件,可以用其他厂家的设备代替。但精密零件只能用摩方精密的3D打印机来实现。“广濑电机尖端制造研究部相关负责人在接受媒体采访时表示。

 

美国工业领域一家知名企业的3D打印部门,对全市场上包括摩方精密在内的几乎所有合适自身产品的3D打印机做了全面的考察,并运用了生产统计中的Cp, Cpk(注:工业制造领域体现过程能力的指标)等因素,进行专业精细的对比。他们将最后的对比数据分享给了摩方精密,从结果可以看出,摩方精密的机器以极大的优越性胜出。

 

随着自有的原创技术在多个行业展现出应用潜能,以原创技术研发为核心竞争力的摩方精密,从做出全球无对标的精密增材制造设备之后,转向技术赋能产业的平台之路,未来的市场空间将更广阔。

 

【企业档案】

摩方精密科技股份有限公司于2016年在深圳创立,是全球领先的精密增材制造解决方案提供商,拥有业内极少见的高精度(2微米、10微米、25微米)兼具高精密加工公差控制能力(±10微米、±25微米、±50微米)。其主要配置韧性树脂、硬性树脂、耐高温树脂、生物树脂、牺牲树脂等打印材料。可以帮助客户提供免模具的超高精度快速打样验证,小批量的精密零件加工。其精密制造设备,采用独创的“面投影微立体光刻“技术,具有成型效率高、加工成本低等突出优势。

 

在短短数年的发展过程中,摩方精密不断展现在工业领域广阔的应用潜力和发展空间,获产业资本持续追捧。公开资料显示,截至2024年1月,摩方精密共获得来自数十家投资机构的融资约7亿元。摩方精密的身后,也陆续集结了一支豪华的投资人队伍,包括松禾资本、深创投、建银国际、国家制造业转型升级基金、重庆两江基金、国泰君安母基金、张江科创等,估值逾35亿元。

 

创业者说@夏春光

打造全球唯一一家成功提供精密3D打印解决方案的公司

夏春光

 

很多人对中国制造的熟悉印象是“拿来-低价-走量”,但我们不想走这样的老路,我们想创新。创新就是做人类世界没想到的、没做到的事情。我有多年的半导体设备设计的经历,各种部件在设计加工过程中都用到了图纸,而每一张机械图纸中的尺寸都是带有公差要求的,加工尺寸不准,就影响器件的组装,甚至严重影响使用寿命。特别是精密部件,尺寸公差要求都是小于±25微米。

 

而市场上几乎所有3D打印机所能提供的公差,一般都大于+-100微米。纵观全球的精密3D打印技术,一些基于双光子技术的机器可以打印百纳米细节,但都价格昂贵,速度极慢,不适合工业加工的使用。我一直坚信,技术的生命力在于解决实际问题。基于此,我们就很明确地知道了市场的空白,并紧贴市场需求,通过专研精进和改良,成为全球唯一一家成功提供精密3D打印解决方案的公司。

 

转自:南方日报

 

相关新闻