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2023年上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目
自主創(chuàng)新十強(qiáng)
項(xiàng)目編號(hào)：202201101
項(xiàng)目名稱：單振鏡3D打印設(shè)備
項(xiàng)目單位：上海聯(lián)泰科技股份有限公司
聯(lián)泰科技：
3D打印，創(chuàng)見你所想
3D打印相比于傳統(tǒng)的制造方法，其優(yōu)勢(shì)在于能夠快速打印出復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，并且可任意重復(fù)打印和修改。這一技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以幫助企業(yè)在縮短開發(fā)周期和增加設(shè)計(jì)靈活性之間取得平衡，同時(shí)更是成為了推動(dòng)制造業(yè)完成數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量。
近十年來，隨著3D打印技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用范圍也從早期的工業(yè)設(shè)計(jì)、模型制作、原型制造等領(lǐng)域進(jìn)入了醫(yī)療、航空、汽車、建筑等領(lǐng)域。而新的市場也對(duì)3D打印在精度、效率和材料上提出了更高更新的要求。
上海聯(lián)泰科技股份有限公司(以下簡稱：聯(lián)泰科技)，抓住市場機(jī)遇，通過自主研發(fā)單振鏡3D打印設(shè)備，不僅在硬件上提升了3D打印設(shè)備的精度和效率，讓3D打印走入了一個(gè)新時(shí)代。同時(shí)也研發(fā)出了首款3D打印前處理軟件，填補(bǔ)了該領(lǐng)域的國內(nèi)市場空白。
01
提升精度，助力中國智造
當(dāng)3D打印技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，特別是進(jìn)入高端精細(xì)化制造領(lǐng)域后，原有技術(shù)的精度要求已經(jīng)無法滿足新的需求。
聯(lián)泰科技從行業(yè)需求和市場痛點(diǎn)出發(fā)，自主研發(fā)了“振鏡自動(dòng)標(biāo)定”“微米級(jí)液位控制”和“無極變光斑”等多項(xiàng)專利技術(shù)，有效提升了3D打印設(shè)備的精度。
單振鏡自動(dòng)標(biāo)定技術(shù)，每個(gè)標(biāo)定點(diǎn)底部均有自制的高精度光電檢測(cè)單元，整體配有自研的主控電路，通過軟件算法，便可以檢測(cè)出激光打在每個(gè)標(biāo)定點(diǎn)中心的坐標(biāo)值，以完成振鏡的自動(dòng)標(biāo)定，提升全幅面整體標(biāo)定精度和效率。
而微米級(jí)液位控制技術(shù)，則通過深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備液位智能控制，采用設(shè)備隨機(jī)的運(yùn)動(dòng)記錄為樣本，經(jīng)過Adam優(yōu)化器的加持，通過不斷地進(jìn)行訓(xùn)練，確保樹脂液面調(diào)整平穩(wěn)，使制件Z軸精度更高，表面層紋線更均勻、更細(xì)膩。另外，通過另一項(xiàng)技術(shù)——無級(jí)變光斑，確保光斑大小根據(jù)待打印件特征自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)高速、精細(xì)打印模式自動(dòng)切換，兼顧整版打印件的打印精細(xì)度和打印效率。進(jìn)一步將振鏡效率提升20%左右，與傳統(tǒng)技術(shù)相比效率提升65%以上。
這三項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中也通過了市場考驗(yàn)，尤其是在精細(xì)化制造領(lǐng)域，解決了市場痛點(diǎn)，為行業(yè)發(fā)展帶來全新的契機(jī)。
模具生產(chǎn)往往對(duì)精度有著較高的要求，而汽車輪胎模具對(duì)精度的要求更是到了苛刻的地步。輪胎是車輛行駛的重要部件，它需要承受來自路面的巨大壓力和摩擦，因此輪胎的制造需要非常高的工藝要求。在傳統(tǒng)工藝中，一個(gè)模具的制作需要8個(gè)工人10-15天的工作才能完成，尤其是后期模具脫模以后的精修工作，更是耗時(shí)耗力。
而山東力創(chuàng)汽車模具有限公司在引進(jìn)了聯(lián)泰科技研發(fā)的3D打印設(shè)備后，同樣的工作只需3個(gè)人工作5天的時(shí)間便可完成。使用了全新3D打印技術(shù)后，力創(chuàng)模具不僅僅提升了工作效率，更是提高了產(chǎn)品的精度。根據(jù)力創(chuàng)模具方面的測(cè)試，使用新技術(shù)后模具外形尺寸偏差不超過±0.1mm，圓跳精度被控制在±0.05mm，花紋及細(xì)節(jié)精度則被控制在±0.02mm，極大程度提升了模具的設(shè)計(jì)空間和成品率。
02
國內(nèi)首創(chuàng)，填補(bǔ)技術(shù)空白
除了硬件的技術(shù)更新外，控制軟件同樣起到了相當(dāng)關(guān)鍵的作用。為此，聯(lián)泰科技研發(fā)了國內(nèi)首個(gè)3D打印前處理軟件Polydevs。
Polydevs具備3D打印前處理需要的包括齒科嵌套排版、數(shù)字化紋理、自適應(yīng)切片等所有功能，同時(shí)還可應(yīng)用于DLP、SLS、SLA和SLM多種打印技術(shù)。Polydevs填補(bǔ)了該領(lǐng)域國內(nèi)空白，實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代，為國內(nèi)首創(chuàng)。
與此同時(shí)，為了更好實(shí)現(xiàn)軟硬件配合，控制設(shè)備穩(wěn)定性提升成品率。聯(lián)泰科技在國內(nèi)率先引入壓差檢測(cè)傳感器，研發(fā)了刮刀真空涂覆系統(tǒng)。該套系統(tǒng)可根據(jù)檢測(cè)的負(fù)壓值，采用PID控制算法，主控器能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)輸出的PWM脈寬，實(shí)現(xiàn)對(duì)真空泵轉(zhuǎn)速的實(shí)時(shí)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)刮刀腔負(fù)壓的實(shí)時(shí)、全閉環(huán)控制，使設(shè)備的吸附式刮刀涂覆系統(tǒng)具備了負(fù)壓動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。該負(fù)壓閉環(huán)控制系統(tǒng)一方面能夠確保快速、平穩(wěn)地達(dá)到刮刀涂覆系統(tǒng)腔體內(nèi)的負(fù)壓值，另一方面能夠確保做件過程中刮刀腔內(nèi)負(fù)壓的穩(wěn)定，有利于減少了液位調(diào)整的時(shí)間，提高設(shè)備成型效率。
這些在國內(nèi)首創(chuàng)的技術(shù)，在國際上也處于先進(jìn)地位，獲得了國際市場的認(rèn)可。
來自巴西的Dakota是一家專注于時(shí)尚女性市場的制鞋公司。為了緊跟潮流，它們需要不斷更新鞋模。而在傳統(tǒng)工藝中，生產(chǎn)加工鞋模采用的是環(huán)氧樹脂。生產(chǎn)一個(gè)鞋模要經(jīng)過模型(母模)準(zhǔn)備-構(gòu)建?？?選擇分型面-涂抹脫模劑-混料澆注樹脂固化、分模-環(huán)氧樹脂膜具后處理模具組裝及試模這一系列流程，中間要消耗大量的人工與時(shí)間成本，還要擔(dān)心模具的質(zhì)量難以達(dá)標(biāo)，一些鞋子的花紋不夠精細(xì)等諸多問題。
最終，Dakota通過引入聯(lián)泰科技的單振鏡3D打印設(shè)備——Lite600，在效率的提高上，已經(jīng)有了很大的成效。過去生產(chǎn)一個(gè)鞋模需要近10個(gè)小時(shí)，而現(xiàn)在，設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)全天候運(yùn)行，且無需人員看管，整體效率提高了近60%。
而聯(lián)泰科技的產(chǎn)品不僅僅幫助Dakota提升了效率，更是讓這家公司看到了別樣的解決路徑，徹底突破了傳統(tǒng)鞋模生產(chǎn)的閉塞與不可控，只能靠人為進(jìn)行二次加工的弊端。如今，Dakota的設(shè)計(jì)師只需在電腦端前便可設(shè)計(jì)極具個(gè)性化的各種鞋模樣式。不僅修改方便，而且產(chǎn)出極快，再也不用擔(dān)心因人為疏忽而導(dǎo)致整個(gè)鞋模需要重新制作的問題。
聯(lián)泰科技通過技術(shù)創(chuàng)新解決了市場的痛點(diǎn)和需求，而市場也給聯(lián)泰科技帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
過去三年，聯(lián)泰科技的單振鏡3D打印項(xiàng)目累計(jì)實(shí)現(xiàn)銷售額4.18億元，毛利潤1.54億元，繳納稅額合計(jì)1145萬元。據(jù)了解，聯(lián)泰科技在增材制造技術(shù)3D打印光固化成型領(lǐng)域已經(jīng)擁有了國內(nèi)最大的市場份額和用戶群體。同時(shí)，產(chǎn)品在國際也處于優(yōu)勢(shì)地位，行銷越南、印尼、土耳其和巴西等國家，僅2022年實(shí)現(xiàn)海外銷售133萬美元。
未來，聯(lián)泰科技將開啟3D打印的多元化發(fā)展戰(zhàn)略，在持續(xù)改進(jìn)設(shè)備精度和效率的同時(shí)，在材料、應(yīng)用場景等方面尋求全新突破口。2022年，聯(lián)泰科技與全球知名企業(yè)贏創(chuàng)化工組建了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，共同研發(fā)強(qiáng)度可達(dá)到PC塑料的新一代光固化材料。此項(xiàng)研究將被3D打印再次帶入一個(gè)全新時(shí)代，未來3D打印飛機(jī)、輪船甚至是火箭都將逐漸成為現(xiàn)實(shí)，助力中國真正進(jìn)入全新的數(shù)字化智造時(shí)代。
科技是國家強(qiáng)盛之基，創(chuàng)新是民族進(jìn)步之魂。
上海高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化政策是促進(jìn)科技成果轉(zhuǎn)化，強(qiáng)化企業(yè)科技創(chuàng)新主體地位的主要政策之一。政策實(shí)施25年來，持續(xù)優(yōu)化完善，與時(shí)俱進(jìn)，成效顯著。上海市科技創(chuàng)業(yè)中心每年精心組織開展上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目“百佳”、“自主創(chuàng)新十強(qiáng)”以及成果轉(zhuǎn)化先鋒人物評(píng)選，以激勵(lì)和宣傳上海高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的優(yōu)秀代表，弘揚(yáng)創(chuàng)新精神，發(fā)揮引領(lǐng)示范和輻射帶動(dòng)效應(yīng)。
在此將2023年上海高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化自主創(chuàng)新十強(qiáng)項(xiàng)目和先鋒人物典型案例分享，期待更多的科技企業(yè)強(qiáng)化自主創(chuàng)新能力，推進(jìn)創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈資金鏈人才鏈深度融合，不斷提高科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化水平，為上海經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。
科創(chuàng)新時(shí)代，創(chuàng)新奏強(qiáng)音。
來源：《2023年上海市高新技術(shù)成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目自主創(chuàng)新十強(qiáng)、先鋒人物案例集》
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