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精密增材制造的现在与未来

更新时间:2023-11-01      点击次数:390

由重庆摩方精密科技股份有限公司(简称“摩方精密")主办的“*制造技术创新研讨会",于近期在上海成功举办。聚焦精密增材制造,洞察创新应用趋势。各位专家学者、企业家代表与会分享了各自最新实践成果,为更多从业者提供了行业发展新思路。

本次会议设置了圆桌论坛环节,由中科院上海硅酸盐研究所、国科大杭州高等研究院副研究员马明担任圆桌论坛主持人,摩方精密副总裁周建林、上海交通大学生物医学制造技术中心副主任李元超、上海交通大学研究员张旺、中国科学院上海微系统与信息技术研究所副研究员吴蕾以及苏州华兴源创科技股份有限公司副总经理江斌。来自不同领域的专家,以精密增材制造的现在与未来为主题,共话行业趋势动态,探讨未来机遇与挑战,为精密增材制造的发展新局面建言献计。



“本次大会,我们力邀各界重量级高校和企业嘉宾,共同交流精密增材制造的行业现状、技术难题,以及未来发展趋势方向发展。我们也欢迎其他关注者、实践者、创新者们参与这场探讨,共探行业思潮和发展道路。“ ——马明,中科院上海硅酸盐研究所副研究员,国科大杭州高等研究院副研究员


01、回顾过去,定位现在:现阶段,精密增材制造技术在研究领域的具体应用及成果?


"7年间,我看到行业的生态链在不断的完善,从应用的角度来说,发展较快的行业是消费电子或者说通讯领域,还有生物医疗领域。“

周建林分享了摩方精密7年来探索和突破的方向,从装备技术模式延伸终端应用模式的必要性。由于技术和市场的不成熟,摩方精密从最早的研究材料,应用到下游场景的方向,到后来自研设备、材料、工艺等,企业始终积极布局行业生态

近年来,消费电子和通讯领域逐渐受到加工的挑战,而微纳3D打印技术可以提高加工精度和效率,帮助企业快速达成目标。此外,生物医疗领域也成为摩方精密另一重要应用方向,微纳3D打印技术可加速开发周期并满足个性化需求。通过逐步了解各行业需求,不断优化终端产品的性能和用户体验,以满足市场和客户的需求。

“天下武功唯快不破,当我比竞争对手能够早推出产品,能够获得我的客户的认可,订单基本上就十拿九稳!"

江斌浅谈"快速"对于企业的重要性,华兴源创从液晶平板检检测半导体、新能源车、智能穿戴,到生物医疗领域都有涉足。但由于如今的智能消费品周期很短,快速迭代就变得尤为重要,核心的检测设备技术也遇到了一定的挑战。

在半导体连接器领域,华兴源创面临体积越来越小的产品挑战,因此开发了特殊的检测设备,使用摩方精密nanoArch®S140缩短研发周期,解决前期研发问题。只有达到“快速"迭代,才能真正地快人一步抢占市场

“在生物微流控领域,微纳3D打印主要可以应用在芯片和连接件接口,有助于快速迭代产品。"

吴蕾分享了微纳3D打印技术对生物微流控带来的新机遇,利用超高精密的打印特点,可支持研发微流控芯片和连接件接口等,且凭借快速迭代和低成本的优势,帮助应对研发长周期的挑战。

她认为摩方精密的技术在缩短研发周期和降低成本方面发挥了重要作用。生物医疗领域的开发周期长、个性化要求高,这也正是3D打印技术在这一领域得以推广的重要原因。

“增材加工技术,一个很好的特点是赋能。"

张旺表示与摩方精密结缘于2020年,经团队调研了当时国内市面上精度高且高公差控制能力的3D打印设备,最后选择了摩方。张旺用薄、轻、宽、强和准五个字总结了摩方精密打印设备的优点,且可通过拓展或增幅的方式,实现大幅面的打印面积。

另外,他强调指出微纳3D打印在材料增强和性能提升方面有着优势,如网络化设计、界面连接和内部联通的构型等。此外,通过高能外场方案赋能,如激光增材方法,可以使增强项打入机体,实现与传统结构材料不同的增强机制,从而提升性能。


02、反思难点,展望未来:各个应用场景中还需要解决哪些问题,以及精密增材制造技术未来的发展趋势?


“未来能不能实现在一个部件上有两种双材料的应用?"

李元超表示目前仍有许多材料领域的问题亟待解决,特别是材料的生物相容性和种类受限性。虽然树脂和陶瓷材料的引入进一步拓展了微纳 3D 打印的应用场景,但为实现更多功能和更广泛的应用,仍需开发新材料、高分子材料、可植入材料来实现双材料折叠结构


“除了材料的多样化,生物相容性和透明度也是非常重要的!"

吴蕾站在生物领域中的应用挑战和发展方向的角度,指出除了材料的多样性,材料的生物相容性和透明度也非常重要。当前对显微成像依赖性较强,而打印件的清晰成像存在一定困难,因此常常需要使用透明材料进行组装。同时,光敏树脂材料在荧光成像方面存在荧光背景干扰问题

长期来看,在细胞学和器官芯片的研究中,微纳3D打印技术还需继续不断优化打印工艺和材料。


"有了摩方精密这把好枪没不行,是什么?就是材料!“

江斌围绕微纳3D打印技术在半导体和平板显示领域中的应用挑战及发展前景分享观点。尽管微纳3D打印技术具有巨大潜力,但当前材料方面的问题限制了其大规模应用。例如所需的材料特性如刚性、强度、防静电特性、防吸水性等,对于行业应用场景具有关键意义。

其中微纳3D打印线路板依旧存在技术挑战。目前,尽管常规制造方法已能实现多层电路板,但周期较长且精细度不足。发言者认为,若能借鉴微纳3D打印的精细能力,实现多材料混合和高层次电路板制造,有望实现更高层次的电路板制造,推动我国电子产业的进步。


“3D打印这个行业最需要的是融合和合作,如果说很多事情都是一家企业去做,或者说你自己去做,那一定做不好。"

周建林阐述了多年来在行业的经历和观察,增材制造行业最需要的是融合和合作,单一企业难以应对所有的挑战。此外,材料研发要面向市场需求,特别是体外医疗器械材料等领域。他提到虽然多材料解决方案也是行业发展的趋势之一,但需明确市场具体需求和技术实现难度

另外,在摩方精密的产业化发展进程中,不仅在设备和技术端加紧研发创新,在布局终端应用方面,也加大投入及科研力度,例如牙齿贴面、生物芯片等。最后,他表示微纳3D打印行业的生态链正在壮大,也期待越来越多的优秀团队加入,未来挑战还将面临终端应用的爆发。而摩方精密在设备、材料和应用方面都积极投身布局,期待与行业伙伴共同推动精密增材制造行业的发展。


圆桌论坛环节在意犹未尽中画上圆满的句号。此次论坛将作为一个开始,期待与更多精密增材制造行业专家学者、企业家们交流技术难题,携手攻克精密增材制造领域的瓶颈。让我们一起探索,共同开创产业发展的新篇章,迈向更加美好的未来。