开放进取、深植制造，访工业级3D打印设备voxeljet创始人Ingo博士
3D打印成为家喻户晓的一个名词的时候，我们可能很少注意到3D打印这个词起源于3DP技术。这项技术最早诞生于麻省理工，随后德国voxeljet成为将其成功商业化的公司之一，voxeljet于2013年登陆美国纽交所成功上市。
那么，voxeljet这家德国公司“接盘”美国麻省理工发明的3DP技术发展得怎么样了? voxeljet的产品线布局遵循什么样的思路？voxeljet基于3DP技术在做哪些更深层次的研发？对于voxeljet的另外一项应用技术-HSS高速激光烧结技术，voxeljet进入这个市场的理由是什么？面对中国市场，voxeljet如何把握机遇？
本期对话的嘉宾是voxeljet创始人Ingo Ederer博士。
图片：从左到右（ 王晓燕/3D科学谷,Ingo Ederer博士/voxeljet)
商业价值观：客户喜欢
3DP技术-粘接剂喷射3D打印技术工作原理是，先铺一层粉末，然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件。技术优势在于成型速度快、无需支撑结构，而且能够输出彩色打印产品。
到2016年底，voxeljet累计装机量为124台，这其中的销量冠军是VX1000。VX1000是在2011年推向市场的，目前装机量大约为56台，几乎占掉了所有装机量的一半。根据Ingo Ederer博士，VX1000在市场上受到了广泛的欢迎是因为这台设备可以满足大多数应用的需求，客户喜欢这台设备还因为它可以打印多种不同的材料，既可以打印砂模，又可以打印塑料；不仅可以用于铸造业这样的工业领域，还可以用在《星球大战》等电影道具这样的娱乐产业。
比VX1000更大的尺寸是VX2000, VX4000。那么，为什么介于VX1000与VX2000之间，voxeljet并没有推出一个居间型号，例如VX1500？voxeljet布局产品线的思路是什么？Ingo Ederer博士认为目前需要更大打印尺寸的市场需求落在了VX2000可以满足的区间，如果市场的需求足够支撑新型号的市场投入成本，让voxeljet认为有必要推出类似于VX1500这样的型号，那毫无疑问，voxeljet会根据市场的需求来推出新型号的设备。
图片：从左到右（Ingo Ederer博士/voxeljet, 王晓燕/3D科学谷，Johannes Pesch/voxeljet, 金天拾/voxeljet）
“客户喜欢”是Ingo Ederer博士经常提起的一个词，短的交货时间和高度的灵活性对企业的竞争力很重要，如何合理地把这两者联系起来，同时又很经济？拿voxeljet的3D打印砂型和型芯设备来说,相比于传统的生产方法。其设备的灵活性包括没有必要担心传统方式无法实现的干涉和角度问题。而且对组件的更改也不需要重新开模具，可以快速和更容易地进行。满足薄壁及复杂的几何形状，灵活的修改调整，3D打印对传统的制造模式形成有力的补充。
图片：voxeljet-维捷大型3DP设备，适合重工业
在大尺寸的砂模打印方面，铸件尺寸越大，需要制造的砂芯数量就越多。3DP技术用于大型铸件砂模制造方面存在着砂芯排气、砂芯固定，以及外冷铁设置和固定等挑战。例如，在柴油发动机的铸造中对于砂模的要求是很高的，需要保证砂型的形状尺寸，以及形状之间的相对位置，能够保证铸件的壁厚均匀。一个典型的例子，voxeljet在满足客户曼的柴油发动机缸盖的砂型模具制造需求的时候，挑战还来自于紧迫的时间压力——曼希望在两周内完成砂型模具的制造并将发动机缸盖铸造出来。模具由一个顶部和底部的外框以及19个核心部分组成，其中7个核心部分具有不同的几何形状，砂型模具被分为两半，还包括了溢流口、冒口和排气孔等部分。满足曼的要求是挑战巨大的，此外曼选择通过3D打印来制造砂型还因为这个发动机缸盖的设计包括了很多干涉部分，而3D打印的自由造型能力可以充分克服这些挑战。voxeljet所用的打印成型材料为190μm平均晶粒尺寸的沙粒，打印层厚为0.4毫米。这样的系统工作了29个小时将两块砂模打印完成，满足了曼严格的交期和制造精度要求。
开拓精神：与客户一起探索
毫无疑问，打印材料开启设备的无限潜能，voxeljet正在花费精力开发诸如铸造用铬铁砂、PMMA塑料、陶瓷、碳化硅、硬质合金和水泥等新材料，那么，这些新材料的应用空间有多大？
Ingo Ederer博士认为这些材料为voxeljet本身和用户提供了许多探索开发的空间，你永远不知道结合着材料与打印技术将揭示出多么神奇的市场空间。拿陶瓷来说，voxeljet正在出售越来越多的设备是用来打印陶瓷的，而且相比于市场上其他的陶瓷3D打印技术来说，voxeljet的陶瓷打印优势在于尺寸大，速度快，对于一项技术是否有市场前景来说，答案很简单，那就是客户说“Yes”。
关于硬质合金的打印，德国弗朗霍夫（Fraunhofer）研究所的研究人员已经成功地使用3DP粘合剂喷射三维打印技术生产硬质合金刀具。通过3DP打印硬质合金粉末，能够轻松创建复杂的设计。陶瓷硬质材料的粉末颗粒，包括碳化钨颗粒通过含钴、镍或铁的粘结材料层层打印粘结起来。这种粘合材料不仅是粉末层之间的粘合剂，还使得产品具有良好的机械性能并能生产完全致密的部件，甚至可以选择性地调整弯曲强度、韧性和硬度。
虽然通过3DP技术来打印硬质合金刀具并未进入到产业化领域，Ingo Ederer博士认为voxeljet要做的是一方面持续性的做新材料的研发，另一方面重视与市场交流，新应用的开发与客户有至关重要的作用，有时候你的设备到了客户那里，他们将应用发挥到另一个级别，这是一个相辅相成的过程。
除了深耕3DP技术与应用，voxeljet还在进入与注塑工艺竞争的塑料件直接打印。对于voxeljet所获得授权使用的HSS高速激光烧结技术，HSS被认为是降低SLS零件成本的手段，以使3D打印与诸如注塑等大规模制造技术具有竞争力。通过更换SLS中使用的昂贵的激光器并增加机器的生产能力，可以达到与注塑成型竞争的速度和成本来烧结零件。之所以进入到这一领域，Ingo Ederer博士认为原因很简单，为了进入生产领域。
图片：voxeljet的HSS高速激光烧结技术制造的New Balance鞋中底
面对未知的未来，保持开放的心态。在笔者看来，Ingo Ederer博士身上有一种创业者与企业家的特质，那就是技术之外，保持对未知的好奇心。这种好奇心驱动着他肯于持续性的投入研发。在美国纽交所上市无疑将voxeljet放到了多重的股评与分析师审视之下，企业的利润与股价直接相关，如何平衡短期利益与长期发展之间的矛盾，是每个企业在经营核心业务之外所面对的挑战。
服务步伐：正在加快
2017年第一季度，voxeljet的服务销售同比增长了35.9%。2017年5月16日，voxeljet-维捷中国在苏州吴江区完成新工厂的奠基仪式，新厂房建筑面积约7500平方米，将服务亚洲的砂模与精密铸造模具3D打印需求。
图片：voxeljet维捷中国服务中心奠基
目前全球范围内，voxeljet服务的客户群包括奔驰、宝马、福特、保时捷、大众等。下一步，Ederer博士认为一方面这种设备采购和打印需求呈现出延伸的趋势，更多中等规模的客户加入到这一群体中来，voxeljet正在围绕着其核心技术为客户提供一揽子交钥匙解决方案，其中包括自动化解决方案。另一方面，中国的国土很大，有着不同的地区特点，voxeljet充分尊重其客户的需求，配合客户的发展需要，进行中国服务战略的升级。
关于德国，关于中国，有多少差别？一方面，Ingo Ederer博士觉得德国在发生着转变，很多事情值得破除我们对德国所定义的自我、保守的印象。一切皆有可能，一切都在变化中。同样对于中国的市场，Ingo Ederer博士感到这是个安全、上进的国家，毋庸置疑，中国市场对voxeljet很重要。深知中国的市场对价格的敏感程度更高的同时，Ingo Ederer博士认为没有必要惧怕竞争，更没必要止步不前，因为竞争本身是一件对客户来说更加公平的事情，而客户对价格的认可来自于对品质的认同，voxeljet要做的就是将品质贯穿在价格中，让客户感到物有所值。
服务好客户，看到“客户喜欢”是voxeljet心之所向。
(责任编辑：admin)
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