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专访颜永年:3D打印十年沉寂与复兴!

  清华大学教授、江苏永年激光董事长颜永年被誉为“中国3D打印第一人”,七十多高龄尚坚守在技术研发和产业应用第一线。日前,颜教授带领团队研发的《3.6万吨黑色金属垂直挤压机成套装备与工艺技术研发及产业化》项目喜获国家科技进步二等奖。

  上世纪八十年代初,太平洋西岸一个叫Chunk Hull的美国人在一个偶然的机遇下发明了3D打印技术,到八十年代末,一位来自中国清华大学的科学家踏上了那片土地,将这种具有开拓意义的技术带回了中国。他以此为起点开创了国内多个第一,并为国内科研界注入了一种全新的成形理念,他在推动中国形成以五大高校为主要3D打印科研力量的格局中起着举足轻重的作用。这位科学家正是被业内称为“中国3D打印第一人”的颜永年。

  “我对3D打印相当于是一见钟情,”颜永年谈起27年前在美国初识3D打印时的情景还是难掩兴奋之情,“它简直就是太吸引人了。”

  1988年,颜永年时年49岁,已经有了深厚的锻压、锻造专业背景的他来到美国加州大学洛杉矶分校做访问学者,原本是去学习工程陶瓷,然而在偶然看到一个展会关于一种被称为RP的快速成形技术宣传单后,颜永年彻底改变了他今后十年的研究方向。“3D打印实质上是一种成形技术,但只有从事成形科学和材料成形的人才容易看到它的本质和价值,所以中国第一批做3D打印的专家大都是做锻压锻造出身的。”颜永年说道。

  锻造需要用到模具才能将零件做出来,而模具开发是一个非常漫长的过程,如果取消了模具设计这个环节,整个制造周期会大大缩短,那这就是一个很了不起的技术了,而3D打印正是这样一种技术,它一点一点堆积材料,最后形成一个完整的结构,这样一种全新的快速成形方法激起了颜永年极大的兴趣。

  1988年底回到中国后不久,颜永年一心想钻研的这项快速成形技术得到了学校的高度重视,他也获得了带博士、研究生的资格,他笑称:“那时候我就相当于有兵了。”就这样颜永年在清华大学成立了国内首个快速成形实验室,还建立了清华大学激光快速成形中心,颜永年带领着自己的“兵”进行快速成形方面的研究,最后这个团队甚至发展到50多人,是当时清华最大的科研团队,取得了非常多令人瞩目的成就。期间,颜永年通过香港殷发公司引进了美国3D Systems一台名为SLA-250的快速成形设备,这是国内第一台真正的3D打印机。随后颜永年成立了中国第一家快成成形公司——北京殷华快速成形及模具技术有限公司,这便是如今国内首屈一指并享誉国际的3D打印公司“太尔时代”的前身,“太尔时代”现任CEO郭戈就是颜永年的得意门生之一。

  在1990年至2000年的十年期间,颜永年带领着清华团队在快速成形方面取得了非常多的成就,他们1992年即完成了对用户开放的RPM(快速成形与快速制造)研究与开发平台。随后又推出了我国拥有自主知识产权的世界上唯一拥有两种快速成形工艺的系统——“M-RPMS型多功能快速原型制造系统”,接着继续完善技术,又推出改进型M-RPMS-II,顺利完成产业化,还在世界上首次完成了无木模铸型制造工艺。当时清华的这些成就引来了华中科技大学、西安交通大学等高校的参观学习,上个世纪90年代3D打印在国内形成了清华、华科大、西安交大三足鼎立的局面。

  当然,颜永年的开创性成就还不止此,1998年,颜永年将快速制造引入“生命制造工程”学科概念和框架,并研发了多台生物材料快速成形机,如今清华大学生物3D打印技术在国内已经处于执牛耳的地位。当提及清华如今在这方面的成就是否是基于自己研究的基础上发展起来的,颜老表示:“我认为是的,他们还是承认我是清华大学生命科学及医学研究院生物制造工程研究所第一任所长的嘛。”

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