导读：一个从2012年起就做金属3D打印应用服务的厂商，最近两年开始迎来新一轮业务爆发，年营收破亿元。
2023年8月，南极熊探访了国内老牌航空航天金属3D打印应用企业——无锡飞而康。最为外界所熟知的是，飞而康拥有金属粉末制备-金属3D打印部件制造-金属3D打印适航认证的完整链条，制造的3D打印零件被应用到C919飞机的研发中。
△由飞而康3D打印的C919飞机登机舱门钛合金机构零件分布图
其实，最近几年，他们发生很大的变化，有着更多鲜为人知的一面。
飞而康相关负责人告诉南极熊，目前已列装包括国产、进口设备在内的近50台激光熔融SLM金属3D打印设备，其中大部分是400*400mm幅面、600*600mm幅面的中大型尺寸设备。
同时，工厂里也配备了热处理炉、热等静压设备、加工中心、磨粒流设备、各类检测设备等百余台设备以满足成品交付需求。近三年飞而康市场订单保持较高的年增长率，公司层面重视3D打印产能扩充需求，结合订单预测、运营状况、资金状况制定合理的产能扩充计划，至2023年年底，还会陆续到位一批3D打印设备，其中包括米级设备。后处理工序的配套设备也同步结合生产需求增添。
这种规模的金属3D打印工厂，在国内已经属于第一梯队。
累积交付超8万金属3D打印件，技术工艺不断积累
从2012年起，飞而康发展至今已有11个年头，是国内金属3D打印的先行者，见证了金属3D打印行业的进步和发展，尤其是激光选区熔融工艺（SLM）这项工艺从实验室阶段步入工程应用阶段，从鲜为人知到广泛应用。飞而康这两年都实现了破亿的营业收入，其中大部分任务是为航空航天领域配套的，航空航天产品是飞而康目前的业务基石，也正是这个领域高质量、高标准的要求磨砺了飞而康技术能力和交付能力。同时，公司也保持对民用行业的持续关注和积极参与，公司有一支队伍专门维护着与新能源汽车、医疗、3C产品、教育等行业的交流与服务，充分发挥飞而康的设计能力、制造能力、保障能力，与客户共同培育金属3D打印在民用市场的应用发展。相信随着3D打印工艺愈渐成熟、成本不断降低，这项技术会在各行各业开花结果。
激光选取熔融（SLM）工艺决定金属制件冶金水平的工艺因素主要有三个维度：粉末材料成分、激光扫描参数、热处理制度。飞而康通过近十年持续不断的研发投入，完成了钛合金、铝合金、高温合金、铜合金、不锈钢等40多种金属材料的激光扫描参数开发、热处理制度优化，建立了一套成熟的零件加工全流程工艺制度，搭建了金属粉末原材料规范、3D打印技术规范及后处理规范、金属粉末原材料性能数据库及3D打印金属材料力学性能数据库。这个数据库是飞而康宝贵的技术积累。
除了冶金水平外，尺寸合格也是决定金属制件能否合格交付的条件之一，这就涉及到3D打印制件同样非常重要的环节：支撑设计与结构控型。通过各种结构类型产品的支撑添加经验及强度仿真计算经验积累，结合对激光参数的开发及优化、加工平台稳定性验证、后处理工艺开发及优化、表面处理工艺开发及优化，突破了3D打印制件成品的稳定性、一致性、重复性、控形控性等难题。
飞而康在市场上的定位是金属3D打印方案提供商+3D打印制件服务商，成立至今，公司已完成8万余个各类金属材料的3D打印制造交付。产品质量可靠，交付周期可控，注重成本意识、服务意识、合作意识，这些是飞而康受到客户青睐的原因，而要实现这些离不开以上所述的技术积累。
航空航天金属3D打印需求大增，降成本、提性能趋势明显
近几年，航空航天领域对于金属3D打印的市场需求有了一些变化。飞而康向南极熊表示：
感受比较明显的变化趋势有两点：
- 对于成熟、批产的产品，是对成本不断下降的需求。成本下降主要是需求规模和生产规模都大了，同时工艺成熟度也带来良品率的提高。成本控制代表了一家生产型企业甚至整个产业的总体水平，所以这样的市场趋势倒过来会推动整个上游产业的综合水平提高，也符合新兴行业的发展趋势。
- 对于预研、试制的产品，是对综合性能更进一步提升的需求。新产品高性能需求是航空航天装备进步发展的必然结果，设计师基于成熟产品的实际应用，在更高性能装备需求的牵引下，不断挑战零部件结构和性能的上限。
飞而康直面行业一线，必须正视并承担行业的要求和挑战。成本控制是公司上下近几年坚持长期努力的方向，包括原料、设备、耗材等生产资料的有效管理、引进柔性的生产管理系统、持续不断推进精益生产等，探索出一条适合3D打印“小批量、多品种、高要求、快交付”特点的生产模式。
研发方面，2021年公司筹备设立了“飞而康科学技术研究院”，专注于新材料和新工艺的研发、创新、迭代，完成了部分钛合金、铝合金的材料优化改性，部分新型高温合金的成分设计和参数开发，热处理、磨粒流、表面处理等后处理工艺的质量优化和稳定性提升工作，为公司和客户解决了很多难点痛点问题。同时，公司注重与科研机构的合作交流，比如公司与江苏省产业技术研究院合作成立“JITRI—飞而康联合创新中心”，与南京航空航天大学无锡研究院共同建立“基础部件设计制造一体化能力的增材制造公共服务平台”等等，共同推动技术攻关，实现产学研用多向反馈、互相促进的良性循环。
3D打印产品质量控制
由于航空航天，特别是民航领域对3D打印产品的质量要求非常严格，飞而康依靠十多年的经验，积累了一套控制体系。
产业化产品质量控制需要依托批次稳定的原材料、合理的结构和支撑设计、匹配的工艺制度、状态良好的生产设备、严格的过程管控，全面的过程检测手段为支撑，才能使所有流程工序环节做到稳定、可靠、可控、可追溯，真正解决3D打印产业化发展及工程化应用的痛点。飞而康在产业化制造过程中的一些措施包括：
①原材料管控：建立整套内部原材料管控规范，以保障各时期各阶段粉末品质可以满足零件质量和技术指标的需求。
②设备管控：定期对设备关键元器件进行维保校核，建立设备运行信息数据库等工作，以提前预判设备状态并及时反馈修正，逐步提高设备的稳定性，一致性。
③结构设计：通过模拟仿真迭代优化产品控形，在批产前对各道工序形变进行摸索，通过迭代优化，在批量制造阶段获得可控形变。
④生产过程：3D打印整个制造流程相对较长，在制造过程中几乎每一个环节都没有容错的空间，并且越往后道工序报废成本越高。对于批产产品来说，严格控制“人“”机“”料“”法“”环“”测”等因子的变量是重要的考量点。
⑤质量检测：检测结果是产品流转的最后一道关口。从原材料到最终成品检，制定生产自检、过程检验、成品检验、三方检验的机制，各环节的质量监控都做到严格执行、有迹可循。
金属3D打印应用服务前景可期
据相关研究数据，未来金属3D打印市场可达数百亿美元。南极熊认为，金属3D打印作为终端零部件的一种生产制造方式，目前暂时只在航空航天、医疗等高端领域开始小批量应用，而更为广大的普通民用市场才刚刚开启。
△航空航天金属3D打印应用
2023年7月12日，荣耀发布了最新的折叠屏手机Magic V2，并在发布会上宣布成功的应用了3D打印的钛合金零件，引起了广泛的关注，这标志着金属3D打印技术被成功的应用于手机零件的批量生产中。 △荣耀在7月12日发布的折叠屏手机Magic V2，采用3D打印钛合金轴盖
相关消息表示，苹果也将未来一两年内发布使用3D打印钛合金零件的电子产品，包括手表和手机。 △金属3D打印技术，未来有望大批量应用到消费电子产品中。上图为Apple Watch Ultra手表
3D打印作为智能制造产业的一部分，在现代工业社会的转型和升级中扮演了越来越重要的角色，飞而康坚定地看好3D打印未来的发展，有比较乐观的预期，也做了积极的战略规划。
- ①继续扎扎实实做好3D打印服务业务，坚定不移推动精益生产管理以进一步提高产线良率。公司将启动新一轮融资，用于二期扩产计划的人才队伍建设、厂房产线建设、设备购置及技改等，进一步提高生产能力以匹配未来可见的军、民品任务。
- ②持续研发投入，加快技术迭代速度，巩固并加强企业研究院的学术能力、科研能力、成果转化能力，以企业研究院为支点，以扩大增材制造应用领域为导向，输出一批能够解决3D打印技术难点的研究成果、专利、发明。
- ③拓宽工艺路径，配备机加工、特种焊接、激光修复等工序，以全方位服务为目标，为用户市场提供更优更多的解决方案。
南极熊注意到，现在3D打印厂商在向上下游拓展，比如做服务的也做设备，做材料的也做设备。但是，飞而康向南极熊表示，“3D打印应用市场逐渐专业化、民用化，产业细分趋势明显，产业链上下游术业有专攻。公司现阶段仍然坚持以3D打印服务为核心业务，会在工艺方案和种类上做拓展，但没有往上下游拓展的规划。”
关于飞而康
飞而康快速制造科技有限责任公司创办于2012年8月，公司规划用地248亩，现有员工280余人，总注册资本为2.6亿元，国有控股混合所有制企业，无锡市产业发展集团下属企业成员之一。飞而康科技是一家覆盖结构优化设计、粉末原材料生产、零部件3D打印制造、零部件后处理（包含热等静压）、机加工、性能检测、3D打印设备销售的3D打印全套解决方案提供商。公司下设2家全资子公司：无锡飞而康新材料科技有限公司和无锡飞而康精铸工程有限公司，分别提供热等静压近净成形服务和航空叶片模具制造服务。
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