来源： 华曙高科
导 读：2020年6月，坐落于太湖之滨的飞而康快速制造科技有限责任公司（以下简称“飞而康”）重磅发布与工业级3D打印领航企业华曙高科共同部署金属增材制造产业化超级工厂的新闻，引起行业瞩目。近半年，双方一直稳步进行着50台金属增材制造设备的装机计划。虽然这个故事听起来像是近十年来中国金属增材制造行业的快速崛起的一个缩影，但其核心是一段非常成功的合作伙伴关系——增材制造设备厂商与产业化客户的深度合作故事。
在这篇文章中，飞而康总经理沈于蓝先生及副总经理李伟先生接受了华曙高科国际市场经理方晨露采访，讲述了飞而康的崛起及“金属增材制造产业化超级工厂”的雄心计划，以及与华曙高科良好合作关系的诞生与进展。
全文约8000字，将分3篇独家转载。
本文首发于Metal AM杂志Vol. 6 No. 4, 2020冬季刊。Metal AM杂志（季度出版）于2015年成立，总部位于英国，是全球金属增材制造领域的专业媒体，可以说是全球金属增材制造技术的一个风向标。
△图1：飞而康总经理沈于蓝先生（左图）及副总经理李伟先生（右图）
作为中国领先的3D打印（激光选区熔化）航空级零件产品供应商，2020年6月，飞而康对外宣布了金属增材制造超级工厂计划，这个计划包含安装50台华曙高科金属增材制造设备，其中绝大多以大型和超大型设备为主。截止2020年10月底，超级工厂已成功验收第24台华曙高科金属增材制造设备，在华曙高科技术团队的鼎力支持下，飞而康提前完成了2020年装机计划。
△图2：飞而康的金属增材制造超级工厂内，已安装运行24台华曙高科金属增材制造系统（图片来源：飞而康）
现在让我们从时间维度上来理解一下这50台增材制造设备对于中国增材制造市场的意义。其实，相比于今天在中国蓬勃发展的SLM技术和日益火热的金属增材制造市场，在2010年初始，金属增材制造这一名词，对中国市场来说都还是非常陌生的一个概念；而高分子增材制造诸如SLS、SLA、MEX、VPP等都已经有了一些市场认可，并且在快速原型制造和消费品市场上有了一定应用。作为金属增材制造中工业应用最广泛的金属增材制造粉床技术在中国还处于一个非常早期的阶段，无论是在材料、设备研发工艺，还是实际生产方面，都还是一个非常新鲜的概念。
同时，在2010年初始，民用航空航天行业和高端医疗行业出现日趋紧迫的市场需求，给一些关键部件的生产带来更多挑战：比如非常复杂的内部结构、完全定制化的产品设计，以及更快速的“设计-生产”迭代，都在挑战着原本已经成熟的传统金属铸造和锻造工艺。
虽然当时金属增材制造在中国市场还是个非常新兴的技术，但飞而康总经理沈于蓝却意识到其对于航空、医疗等高附加值行业是一个理想的应用市场。
创立之始：初探金属增材制造
沈于蓝总经理在材料研发、汽车制造行业有丰富的经验和独到的认知，他认为，汽车和合金材料行业发展多年，已形成非常成熟的产业链，且利润空间已越来越小。作为银邦金属复合材料股份有限公司的核心股东，他始终不断探索最新的先进制造技术，以及可以产业化应用的市场，他相信，这二者的结合可以影响未来制造市场的发展。当他敏锐地观察到金属增材制造粉床技术在欧洲、美国市场广泛成熟的应用后，他决定把这个先进的技术引入中国市场。
怀着这种信心，2012年8月，沈于蓝在无锡成立了飞而康快速制造科技有限责任公司。飞而康坐落在中国经济发展最活跃、开放程度最高、创新能力最强的区域之一——长江三角洲经贸区，区域内聚集了众多一流科技人才资源，所以飞而康能在很短时间内，迅速组织了一支实力雄厚的科研团队。飞而康科研团队成员在冶金材料生产、增材制造等方面都有着丰富经验。同时，飞而康也具备清晰的发展愿景，即以工业产业化为背景，对金属增材制造粉床技术这一核心技术进行钻研，为航空航天、医疗等核心客户提供最创新、最完备的解决方案。
众所周知，航空、医疗行业对金属制造部件具有非常严苛的性能要求。为了达到这种高规格生产要求，同时也满足船舶制造、化学生产、汽车制造等行业客户需求，飞而康在成立之初便建立了一个非常完备且闭环的技术路线图，并以此为基础成立了三个核心部门：即特种金属粉末事业部、3D打印解决方案事业部、特种制造技术事业部。这三个部门可以共同为客户提供金属粉末研发和生产、应用工艺研发、部件生产、后处理检验等整体标准化工艺闭环线。
飞而康副总经理李伟先生谈到，飞而康对于金属增材制造的技术路线有一个非常清晰的规划——为客户提供包含材料生产、工艺研发、部件生产、后处理等全套解决方案。而其中涉及的生产硬件，包括材料生产线及金属增材制造设备等，他们将选择有实力的设备厂商来合作。飞而康相信，只有通过与合作伙伴强强联手，共同贡献双方的科技实力和专业经验，才能保证持续为客户提供高质量的解决方案。
材料为王的增材制造市场
对金属增材制造技术过程来说，需要生产出性能出色的部件，第一要素就是要找到高质量的材料。2012年前，中国市场很大程度上依赖于进口，而一些满足航空航天，医疗等行业的高端金属材料被加拿大和德国的一些企业垄断，其数量完全不能满足日益旺盛的市场和大规模金属增材制造的生产需求。
在成立之初，飞而康就敏锐意识到，想要满足民用航空高性能终端功能件的要求，就必须自己研发生产出符合条件的特殊高端金属材料，并能够保证持续的高产量，和均一稳定的品质。2012年，飞而康引进了先进的电子气雾化粉末生产线（EIGA）进行高端钛合金粉末的研发和生产。EIGA保证了整个过程都在惰性气体保护下进行，金属的冶炼过程实现了在没有坩埚的情况下进行，金属流由高速惰性流控制，以打破液态金属原子之间的键合力并实现雾化。
△图3：飞而康高端钛合金电子气雾化粉末生产线（EIGA）。图片来源：飞而康
△图4：飞而康粉末生产线（EIGA）雾化模块局部。图片来源：飞而康
通过对材料配方和研发工艺的不断改进，飞而康研发生产出的钛合金粉末材料成功通过中国民用航空局（CAAC）认证的航空航天级钛粉，其具有出色的稳定性能、高纯度、球面性和可流动性，适合于增材制造、热等静压（HIP）、金属注塑成型（MIM）和表面涂层等工业应用。
近年来，飞而康与工业制造、技术研究等领域的众多先锋企业进行了紧密的合作，其高端钛合金粉末材料在中国和全球范围内都得到了广泛应用和一致认可。目前飞而康钛合金粉末年产量可达到近90吨，并以超高品质脱颖而出，在全球高端材料市场中占有重要的市场份额。
如今，飞而康能为市场提供包括钛合金、钴铬合金、镍基高温合金、铝合金、不锈钢粉末等24种规格的金属粉末材料，并能生产多种不同粒径粉末以满足各种应用需求。从钛合金粉末生产，3D打印技术及热等静压技术近净成形加工复杂部件，到航空材料测试中心实现标准化检测，飞而康已成为国内知名的金属3D打印“一条龙”全套解决方案提供商，引领行业发展。
正式进军中国民用航空市场
作为中国金属增材制造产业化早期先锋，飞而康见证了中国民航市场的逐步起飞和金属增材制造生态系统日趋完善。2013年，飞而康与中国领先民用航空飞机制造商中国商飞建立了长期的合作伙伴关系，并开启了首个合作项目——研发并生产安装于C919的钛合金金属部件。商飞C919是中国自主研发的双引擎窄体客机，设计可承载168名乘客，对于中国民航业发展有着深远的意义。这项重要合作也促成了飞而康加速完善了满足航空航天标准的金属增材制造工艺，并满足从材料端到样件生产端的全套生产过程。
△图5：飞而康生产的钛合金金属增材制造部件安装在C919大飞机客舱门上
沈于蓝表示，标准是将一项先进生产技术推向真正成功商业产品的关键所在。对于航空行业来说，其行业标准能确保部件生产质量的一致性和可靠性，因此飞而康一直在大规模进行航空航天钛合金材料的测试，增材制造工艺研发，部件生产和后处理等方面的深入研究，并根据中国试航标准建立了质量控制数据库。通过这一系列长期工作，2014年，飞而康成功获得AS9100C和ISO 9001:2008两个重要航空行业认证，这标志着飞而康的研发实力在航空航天工业领域得到了充分认可。
经过飞而康与中国商飞两年的密切合作，中国商飞C919项目在2015年宣告成功完成，并且批准了28个飞而康生产的金属增材制造部件在C919大飞机上安装运行。至此，飞而康成为中国第一家为民用航空提供金属增材制造零件的企业，并正式成为中国商飞在金属3D打印领域的认可供应商，至今已向六架C919大飞机提供金属增材制造零件。
沈于蓝说，通过与中国商飞的合作，已经充分证明了金属增材制造技术具有改变航空航天从原型设计到制造过程的巨大潜力。以航空发动机为例，由于关键零部件结构非常复杂，过去通过传统制造方式生产，每一个组件需要经过10多项流程，通常需要花费6-24个月的时间，而现在采用金属增材制造，可以大大简化生产流程，从而将零件设计迭代、生产的速度提高3-4倍。所以现在我们能够在短短3年之内就生产出全新的发动机原型，而过去传统生产方式的生产周期则需要达到10-15年之久。（未完待续）
| 
京公网安备11010802043351