中國3D打印“第一人”顏永年的從業(yè)故事
寬敞明亮、規(guī)整簡潔的辦公室里,花白頭發(fā)、戴著花鏡的顏永年精神矍鑠,正充滿熱情地暢談著他計劃中的永年激光快速成形公司。“這個公司要做激光和電子束快速成形,也要做生物活性材料快速成形機器。”他聲音洪亮,充滿激情,如果不是面對面的坐著,很難相信這是出自一位74歲年紀的老人之口。看著他背后的書柜里,幾張小孫子的照片單獨擺放在最上層顯眼的位置。在這含飴弄孫的年紀,相信沒有人會不期待坐在搖椅上,享受溫暖的陽光、兒孫繞膝之樂,但顏永年卻選擇了創(chuàng)業(yè)。多年來,在他心里始終有一個令他每每想起就欲罷不能的東西——快速成形技術。
回憶起第一次獲悉快速成形技術的經(jīng)歷,雖然已時隔多年,但顏永年還是難掩激動之情。1988年,已經(jīng)50歲年紀的顏永年正在美國加州大學洛杉磯分校做訪問學者。清華大學原本派他去交流材料工程并學習水射切割技術,但一張工業(yè)展覽的宣傳單卻徹底改變了他今后十年的研究方向。一次偶然的機會,與顏永年相熟的一位同事給了他一張某地工業(yè)展覽的宣傳單,上面介紹了一項新技術,可以將物體從數(shù)字模型直接轉換成物理模型。當他讀完技術介紹,一陣難以抑制的興奮瞬間襲遍了全身。不同于以往通過切削等方式的制造方法,這項名為RP的快速成形的技術,其核心理念是“分層處理、層面制造,逐層疊加”,是由傳統(tǒng)的“去除法”到“增長法”、由有模制造(剛性較大)到無模制造(柔性最大)的巨大變革。顏永年敏銳地覺察到這是一項十分重要的技術,它將有可能改變我們整個世界的制造技術路線。手握著宣傳單,難以言表地喜悅陣陣涌起,于是下決心要進入RP領域!這是他今后進入3D打印領域的開始。在他搜索相關論文后,結識了一位對中國的快速成形技術發(fā)展具有重要意義的美國人——Jack Keverain。
顏永年
來自美國費城Drexel大學的教授Jack Keverain曾在20世紀80年代撰寫過多篇有關快速成形技術的學術論文,這些文章給了顏永年很大啟發(fā)。1988年底,當顏返回中國之后,前后共三次邀請這位美國學者來華講學。第一次來到中國時,在顏的陪同下,Jack Keverain 曾到西安和上海進行講學,為國內學界介紹了美國快速成形技術的研究狀況和應用情況等,啟發(fā)了無數(shù)快速成形技術的中國研究者。
大約與Jack Keverain同時,一個名叫Chunk Hull的美國人也在進行著有關快速成形技術的研究,并且他的研究成果幸運地被投資人看中,在1986年就成立了現(xiàn)在享譽世界的3D SYSTEMS公司,已經(jīng)年屆50的Chunk Hull成為了公司的首席技術官。現(xiàn)在行業(yè)通用的SLA技術(光固化快速成形),正是由Chunk Hull 提出的,他創(chuàng)造了這個詞并為此項技術和裝置申請了美國專利。
與許多國外的先進技術不同,光固化快速成形技術從20世紀八十年代晚期被美國學者提出到首次引進到中國,經(jīng)歷的時間并不長,這在很大程度上要歸功于顏永年等一批學界先驅。在1990年前后,顏永年回國后不久,就在清華大學成立了國內首個快速成形實驗室,并建立了清華大學激光快速成形中心。當時,為了引進國外先進設備進行科研,顏永年輾轉了解到香港殷發(fā)公司在代理3D SYSTEMS的產(chǎn)品,但其在核心的控制軟件方面沒有什么經(jīng)驗,于是他決定引進硬件,自行研發(fā)控制軟件。由于清華技術團隊資金有限,買不起價格高昂的設備,于是雙方達成協(xié)議,由清華大學提供場地、人員等,香港殷發(fā)公司提供SLA-250設備一臺套,成立北京殷華快速成形模具技術有限公司,共同研究開發(fā)快速成形技術。這是中國第一家快速成形設備公司,由顏永年擔任董事長,帶領博士生在這家雖為企業(yè)但更具學術氣氛的公司里開發(fā)各種軟件,進行多項實驗,1992年即完成了對用戶開放的RPM(快速成形與快速制造)研究與開發(fā)平臺。期間,國內多家高校相關學者紛紛來清華取經(jīng)。上世紀九十年代末,國內學界形成了以清華大學、西安交通大學和華中科技大學三校為重點,多個區(qū)域各有特長的快速成形研究格局。
從1988年底回國任教到2000年之間的十多年中,顏永年帶領清華技術團隊在快速成形技術方面取得了許多成就。經(jīng)過多年努力,多次改進、完善,清華團隊推出了“M-RPMS型多功能快速原型制造系統(tǒng)”,“這是我國自主知識產(chǎn)權的世界唯一擁有兩種快速成形工藝的系統(tǒng)”;之后,他們又完成了改進型M-RPMS-II的產(chǎn)品化工作,在世界上首先完成無木模鑄型制造工藝。可以說在3D打印技術領域,我國的研究與發(fā)展幾乎與世界同步,并在某些細分領域實現(xiàn)了世界領先,其中就包括在生物醫(yī)藥領域的應用,這又與顏永年有著密不可分的聯(lián)系。
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