二十世紀(jì)九十年代,當(dāng)“3D打印”這一概念對(duì)世界大多數(shù)地方還頗為陌生時(shí),在中國(guó)武漢的華中理工大學(xué)(現(xiàn)華中科技大學(xué)),一場(chǎng)圍繞快速成形技術(shù)的開拓性研發(fā)已悄然展開,為日后中國(guó)在該領(lǐng)域的崛起奠定了至關(guān)重要的基石。以下是那段激情歲月里的技術(shù)開發(fā)大事記。
1991年:思想萌芽與方向確立
學(xué)校敏銳捕捉到國(guó)際上新興的快速成形技術(shù)浪潮,以機(jī)械學(xué)院黃樹槐教授為核心的研究團(tuán)隊(duì)開始系統(tǒng)跟蹤研究。團(tuán)隊(duì)確立了以“分層實(shí)體制造”(Laminated Object Manufacturing, LOM)和“選擇性激光燒結(jié)”(Selective Laser Sintering, SLS)為主要突破口的技術(shù)路線,目標(biāo)直指擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的裝備。
1992-1993年:原理驗(yàn)證與首臺(tái)樣機(jī)
研究團(tuán)隊(duì)克服了材料、控制、軟件算法等多重難關(guān)。1993年,成功研制出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)基于LOM原理的快速成形樣機(jī)HRP-I。這臺(tái)采用紙基材料、激光切割輪廓、逐層疊加成形的設(shè)備,雖然簡(jiǎn)陋,卻實(shí)現(xiàn)了從“零”到“一”的歷史性突破,驗(yàn)證了技術(shù)路線的可行性。
1994-1995年:技術(shù)完善與初步應(yīng)用
在HRP-I基礎(chǔ)上,團(tuán)隊(duì)對(duì)精度、可靠性、效率進(jìn)行大幅改進(jìn),推出HRP-II型機(jī)。與此開始了對(duì)SLS技術(shù)的前期預(yù)研,著手攻克激光掃描、粉末鋪送、溫控等核心子系統(tǒng)。此階段,快速成形制造技術(shù)開始嘗試應(yīng)用于校內(nèi)外的產(chǎn)品開發(fā)與模具制造中,展示了其在縮短研發(fā)周期上的巨大潛力。
1996-1997年:平臺(tái)建立與SLS突破
“快速成形制造技術(shù)”被列為學(xué)校“211工程”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,研發(fā)條件獲得顯著改善。1997年取得重大進(jìn)展:成功研制出國(guó)內(nèi)第一臺(tái)基于選擇性激光燒結(jié)(SLS)技術(shù)的快速成形裝備HRPS-I。該設(shè)備能夠使用高分子粉末(如尼龍、聚碳酸酯)直接制造功能零件,技術(shù)層次邁上新臺(tái)階,標(biāo)志著華工在快速成形主流技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)入了國(guó)際跟蹤的并行階段。
1998-1999年:產(chǎn)業(yè)化探索與體系形成
隨著設(shè)備性能日趨穩(wěn)定,技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)的需求日益迫切。在學(xué)校支持下,以核心技術(shù)為依托,開始了產(chǎn)業(yè)化的初步探索,為后來(lái)武漢濱湖機(jī)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)有限公司的成立埋下伏筆。至九十年代末,華中理工大學(xué)已初步形成了涵蓋LOM、SLS兩種工藝的裝備研發(fā)、工藝研究、軟件控制系統(tǒng)開發(fā)以及應(yīng)用服務(wù)的完整技術(shù)體系,培養(yǎng)了中國(guó)第一批快速成形技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人才。
****
九十年代華中理工大學(xué)在快速成形技術(shù)領(lǐng)域的十年耕耘,是一部從無(wú)到有、從跟蹤到創(chuàng)新的開拓史。這些珍貴的早期研發(fā),不僅填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,更如星星之火,點(diǎn)燃了中國(guó)3D打印技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的燎原之勢(shì)。當(dāng)年那些在簡(jiǎn)陋實(shí)驗(yàn)室里誕生的“中國(guó)第一”,其背后所蘊(yùn)含的敢為人先、攻堅(jiān)克難的創(chuàng)新精神,至今仍是推動(dòng)科技進(jìn)步的寶貴財(cái)富。