你是否知道全球第一台商用的金属3D打印机来自德国利希滕费尔斯；你是否知道当减材制造（金属切削）还在探索自动化的时候，金属材料的增材制造（3D打印）已经小有成果；你是否还知道2015年在全球制造业、经济均步入增长趋缓甚至骤停的时期，有一家“德国制造”全年业绩增长54%！而你又是否知道3D打印不再仅是停留在研发阶段的产物，为适应市场需求生产式的3D打印机正在兴起……——这就是Concept Laser，一家专注于金属3D打印机超过15年的企业，他们开创了金属3D打印机的多项先河，并还在不断描绘未来。

      Concept Laser 中国区负责人Gary Ding 先生

      在2016 TCT Asia上海展现场，并接受了记者的采访

   
      从塑料烧结技术到激光熔融工艺的坚持

      Concept Laser公司成立于2000年，2001年研发出世界上首台金属3D打印机，这也是全球第一台投入商用的金属3D打印机M3 linear。其实早在公司成立之前（1998年），Concept Laser公司的创始人兼执行合伙人Frank Herzog就开始研究LaserCUSING（激光熔融）工艺，他始终认定如果材料烧结的模式在塑料上可行的话，那么在金属上

      也一定能够做得到。在工艺研发的初期，部件中的应力和不能完全熔融的金属粉末是Frank Herzog要面临的最大的两项挑战。然而经过不懈的努力，通过随机照射（智能曝光）技术和固定激光发生器的引入，使得这些问题都得到了解决。

      据Gary介绍，和传统的切削加工工艺相比，激光熔融工艺的优越性使其在许多领域都可以很好地应对加工环节中所要面临的现实挑战，从而成为解决这些问题的不二之选。在数字化时代，对于加工领域的专家而言，增材制造技术的特点主要体现在自动化程度高、加工速度快、质量好、材料多样性和生产环境友好性等多个方面。最后，应用在数字化过程链上的增材制造技术也是对“工业4.0”战略的一贯落实。

      经过16年的发展，如今Concept Laser已占据全球领先位置，其加工解决方案涵盖小型设备（50 x 50 x 70mm3）直至世界最大的同类型设备（800 x400 x500mm3）。Gary介绍说，现在Concept Laser的设备在全球的保有量超过570台，其中有超过50台在中国装机。欧洲依然是其最大的市场，约有超过360台的设备扎根。从Gary展示的公司成立至今的发展数据中不难发现，在2013开始Concept Laser公司可谓驶入了高速发展的快车道。这一时期，也正是传统制造业开始将3D打印作为补充进行协同研发、制造的起步阶段。

  
      细数公司发展中的里程碑时，Gary坦言Concept Laser的每一次创新和变化都好比市场的风向标。譬如2012年推出了全球最大的金属3D打机设备X Line1000 R，其构建尺寸能达到630 x 400 x 500mm3，该系统的核心部件是弗劳恩霍夫激光技术研究所（ILT）开发的1000W的激光光学系统，就组件大小和构建速率从400W到1000W无疑是一个巨大的跳跃。X Line1000 R目前仍然是金属3D打印机领域最大的设备，除此外，Concept Laser还推出了它的更新款产品X Line 2000 R。

      从研发阶段到批量生产 3D打印被重新“定义”

      在3D打印领域，现在已经从研发与制作样件的阶段步入到批量生产、量化的阶段。“在这一过程中，客户的新需求也随之而来——重视质量监控。比如我们通过传统工艺生产的部件，可以使用各种检查方案来批量化检测。但用激光3D打印，则会因为每个工件的激光功率的差别，无法保证每个件的质量完全一样。”Gary解释道，而对于医疗行业中的一些敏感的部件，一旦工件不合格则无法使用，但你又不可能将每个零件都进行疲劳测试。“所以我们研发了‘QM’（质量监控）的模块——确保在打印过程中，时时监控、确保所打印的工件是合格品。QM带来的里程碑式的意义在于，令Concept Laser完成了从样件制造时代迈向批量化生产时代必备的要求。”

      正是因为对于生产需求的不断呼之欲出，一种全新的机器和设备架构— —“AM Factory of Tomorrow”方案又再一次令Concept Laser公司成为业界瞩目的焦点，同时也预示着增材制造技术将在质量、灵活和效率等方面达到一个新高度，其设备在生产环境中的模块化集成方式通过全新的过程组件架构方法也将开创业界先河。“AM Factory of Tomorrow的精髓在于能将生产从构造任务的准备、跟进以及增材制造过程分解到任意可组合的模块当中，通过相对较大的构造空间可以在不同的时间内执行不同的构造任务，从而大幅度降低此前孤立设备的‘停机时间’。”这种新的生产方案蕴藏着巨大地用于改善生产链中附加值的潜力，相比之前方案中纯粹的设备数量叠加方法，很好地解决了占地大、效率低的问题。

      Gary表示“AM Factory of Tomorrow”是一种能让工业批量生产更进一步的全新方法，将生产与准备过程实现“技术设备脱钩”。增材制造生产的时间窗口将提升至“24/7水平”，所有组件都将具备更高的可用性。自动化的物料流将明显减轻操作人员的压力。通过接口可以将激光熔融设备集成到传统的CNC技术设备中，这对例如混合型部件以及下游工序（后处理 / 精加工）来说，都具有重要意义。据悉，这一方案将在2016年进行全面推广。

      多项首创 金属3D打印世界精彩无限

      从截止目前Concept Laser在全球的装机数量不难发现，金属3D打印市场的趋势还是以欧洲市场为主，“但是亚洲市场正紧随其后，并极有可能在未来几年有机会赶超。”在亚洲市场现有的106台Concept Laser设备中，差不多一半安装在了中国。“我们的品牌在中国属于口碑式企业，于2011年通过代理商正式进入这一市场。当时我们设备的主要应用领域集中在牙科和医疗领域，且在中国市场的占有率还是很偏高的。”Gary透露，中国有两大家医疗骨科领域的巨头都选择了Concept Laser的设备，这为这两公司的研发和产品升级带来了莫大的帮助。“一般取得医疗许可需要等待的时间较长，大概三至四年，加上这又是一个新兴的领域，所以未来会有一个爆发式的增长，只是目前还处于市场的潜伏期。”

      专注于弹性椎间盘植入物加工的意大利Tsunami Medical Srl 公司就得益于Concept Laser的激光熔融技术。LaserCUSING的增材式金属激光熔融法在人体“脊椎笼”的生产应用，可以很好地保留钛和PEEK 方案中的优势而消除两者的劣势。现在，采用金属激光熔融法制造出的钛材质部件可以同时拥有生物兼容性和所需的塑料弹性。其制成的脊椎笼拥有复杂几何结构的同时，却无需后续处理即可保证最佳的表面结构。

      中国的发展速度很快，但现在航空航天领域还处于起步阶段，所以对大型设备需求还不像外国市场这么大，“目前中国市场的需求还是在中型设备方面，但能慢慢感受到对大型设备需求的转变，当然这些主要是来自于客户观念的转变。因为如果客户要从传统加工方式到更高级的加工方式来解决他们的问题，就需要不断学习，紧跟市场发展。同时，值得欣慰的是中国方面的扶持力度非常大。”

      未来，无论是中国C919大飞机项目，还是波音、空客等都会将部分产线在中国进行本地化，届时中国航空市场将掀起新一轮的热潮。而在航空领域，Concept Laser拥有绝对的话语权。前不久，Concept Laser凭借在航空领域成功应用的3D打印技术——空客 A350 XWB 的连接件采用 3D 打印的生产方式——入围了“2014 年德国经济创新奖”的最终评。评审团的评定意见：这种跨行业的开发形式，彻底改变了飞机构件的制造方式和民用飞机的“轻量化”途径。在飞机制造过程中，若要实现规模效应，每一批次产品生产规模的大小比大批量生产更为重要。而采用激光熔融技术无需高额的铸模投资成本和模具成本。此外，激光增材制造方法还可提供比常规制造方法更高的造型自由度。像制作凹槽和内部的通道，例如冷却通道。在航空工业中，飞机制造商已经在考虑用该工艺生产电子设备的冷却元件和智能的液压部件。未来3D 金属打印可实现“仿生”飞机构造和轻量化结构。

      正是这首款“打印”出来的航空钛合金连接件，令Frank Herzog 先生和他的两位项目合作伙伴一起被提名为“2015 年度德国未来奖”的候选人。该奖项是由德国总统设立的科技和创新奖项，获奖者均为工业和科研领域的开发人员，他们通过各种项目和创新计划，以特殊的方式维护了德国作为创新基地的地位。Frank Herzog 先生的提名可谓实至名归。

      采访的尾声，Gary坦言，“专注于金属3D打印机的Concept Laser公司还只是一家小公司。尽管我们的设备好，但市场销售网络还需加强，目前主要靠口碑式的销售。过去两年，我们在美国成立了分公司，增长非常快。我们计划今年在中国成立分公司，中国市场会成为后起之秀。中国分公司的职能主要是更好的服务客户，包括培训、安装、零部件的备件，同时配合销售伙伴，在各领域一起前进。”

   
      当然还有一个很重要的原因，“中国的客户，无论是哪个领域的，对高新尖科技的求知欲、紧跟时代的节奏，是远高于其它国家市场的。从最开始的接触、感兴趣、到下单购买设备，整个周期上远快于日本、韩国、台湾地区等。当然这也有利有弊，需要将市场实际状况相结合。”