上海惠展电子材料:探索3D打印光敏树脂材料的无限可能

探索3D打印光敏树脂材料的无限可能

——访惠展电子材料(上海)有限公司 副总经理 邱奕翰

3D打印世界》讯/在3D打印走过的30多年历史的技术主流中,不管是高不可攀的金属3D打印还是平易近人的FDM 3D打印,在技术上的革新可谓波澜不兴, 而作为3D打印的元祖——基于光敏树脂材料的3D打印技术从诞生就开始绽放出了耀眼的光芒:世界上第一台3D打印机是基于SLA;世界上最快的3D打印机Carbon3D基于CLIP ;世界上唯一一台可以一次实现360,000种不同色彩打印的3D打印机为Stratasys的J750,基于微滴喷射(inkjet);世界上打印精度可达纳米级的3D打印技术为双光子激光直写(TPP)……

6.jpg

不管是在速度、色彩还是精度方面,基于光敏树脂打印的技术似乎在一次次刷新世人对3D打印的认知。事实上,随着这项极具潜力的技术在应用市场的迅速推广, 一个巨大的上游市场——3D打印光敏树脂材料市场的光明前景也逐渐展现在企业家的眼前,一些有着材料技术储备的企业也开始将目光投向了这个市场,惠展电子材料(上海)有限公司(以下简称“惠展”)便是其中的新进者和佼佼者,虽然惠展这个名号目前在3D打印行业并不响亮,但其副总经理邱奕翰却对成为国内一流材料提供商信心十足,其自信来源于对市场的准确判断以及惠展背后集团三十多年深厚的树脂材料技术储备实力。

依靠深厚的材料背景 切入3D打印

目前常见的光敏树脂分为两大类:丙烯酸类和环氧树脂类。两者皆是惠展的专长,虽然惠展成立于2001年,但其所属集团的台资背景却可以追溯到上世纪八十年代末。

据邱奕翰介绍,上世纪八十年代,惠展创始人将德国环氧树脂二次加工技术引入到国内,在石家庄成立了一家合资企业,从1990年开始,先后成立了惠利电子材料(广州)有限公司、惠展电子材料(上海)有限公司、惠柏新材料科技(上海)股份有限公司、朋诺惠利电子材料(厦门)有限公司,并在上海、广州、厦门等地成立了贸易公司,随着2012年开始风电等复合材料相关行业的环氧树脂需求增长幅度持续增长,公司迅速抓住这一机遇,以惠柏为主体进行上市,集团的上市群体中包括了广州惠利、上海惠展和惠柏三家。目前,集团在国内风电叶片用环氧树脂年销量逾万吨,在LED封装和各种电子器件领域专用环氧树脂也拥有国内前三的市场占有率。

1476845737677772.jpg

2016年10月13-15日的珠海第四届亚洲3D打印展,WELLS 3D(惠展3D打印事业部)由邱副总(邱奕翰)率队前往,并与韩国合作伙伴“CA-TECH”公司以及国内合作伙伴“舟可医疗”协同参展,惊艳全场。

随着集团的整体上升,惠展公司的业务也一直在拓展,从成立初期的以专注环氧树脂高分子复合材料二次加工为主,拓展为包括环氧树脂、聚氨酯、有机硅、丙烯酸、光固化UV胶在内的五大领域业务群体。2013年开始,国内对3D打印的重视程度空前提高,政府支持力度也逐渐增大,在3D打印市场状况越来越好的情况下,惠展决定投入到这一块业务当中来。

“光固化UV胶我们本身就有,虽然之前注重的是胶粘剂,但是对原材料本身应用的熟悉度,就是我们的专业。”邱奕翰谈到,切入到3D打印领域对惠展来说是一种顺势而为的举动。

尽管新材料的开发对惠展来说不存在太多的技术难题,但在材料选择牵涉到的固化速度、固化深度却都跟设备有关,市场上的3D打印设备目前并没有统一的技术标准,这也是摆在他们面前最现实的一道门槛。

“大概是在2015年刚好认识了韩国的3D打印设备商Catech,我们对它的设备非常感兴趣”,邱奕翰介绍道,Catech设备的成形技术是LCD-SLA,使用的是面投影的固化方式,与SLA激光点固化相比速度快20倍,虽然其成型尺寸目前只能达到33厘米,与国内工业级的设备相比相对较小,但惠展在与catech接洽了漫长的一年半左右的时间后,其设备的稳定性得到了惠展的肯定,今年7月惠展与catech正式签署双方合作协议,携手开发中国市场。

“Catech在东南亚的销售状况非常不错,特别是新加坡的销量一直在往上走,中国也是他们想打入的一个市场,而惠展正在寻找设备厂商,这就是一个合作的契机,我们的材料搭配他们的设备。” 邱奕翰清楚地认识到虽然材料研发是惠展的一个主打品,但如果没有与设备相配合,材料做得再也好一点意义也没有,因此除了Catech,惠展也正在持续地与一些设备商进行接洽,希望把自己优秀的材料匹配到不同类型的设备上去。

准确判断市场 推出特殊性能树脂

2013年到2015年可以说是3D打印的野蛮生长期,政府政策的介入更是催涨了这股疯长的浪潮。这段时期也是惠展埋首做材料研发的蛰伏期,作为一家上市集团的一部分,与3D打印拉上关系对资本运营来说无疑百利而无一害,但惠展自有它的做事风格,“我们起步晚,所以知名度不高,但在材料推进上,我们坚持的原则是要等东西成熟了,在相对稳定的时候再一次性地进行推广”,邱奕翰介绍道,经过一年多的潜心研发,目前惠展已经拥有的3D打印材料主要包括硬性、柔性、弹性、耐高温及失蜡光敏树脂这五种。

1476846069576638.jpg

4131184239671705_副本.jpg

1476846457184062.jpg

1476846537751289.jpg

惠展在第四届亚洲3D打印展上展出的各类性能卓越的3D打印光敏树脂

惠展推出的这些材料优越性在哪里?邱奕翰认为主要在于材料的创新性,目前市面上存在的工业级3D打印用光敏树脂大多是硬性的,这也是惠展一开始探寻的方向,但考虑到与市场做出区别,惠展又开发出高强度的材料,再通过韩国catech与一些鞋厂的合作经历,开发出了适用于鞋底的柔性材料,继而更进一步,开发出弹性和耐高温的光敏树脂,失腊材料则主要用于珠宝铸造。

拥有特殊性能的光固化树脂材料一直是国内外同行的研发重点。但邱奕翰认为,相较于基于国外材料改性基础上的“二次研发”,惠展的材料属于实打实的“第一手研发”,产品质量和稳定性方面都经得起市场检验。通过调研和对比,他有绝对的自信将惠展归入国内一流材料提供商的行列。

1476846981845601.jpg 

据了解,惠展的这些特殊材料拥有非常优异的性能,邱奕翰举例,他们拥有的一款黑色树脂的耐高温性能达166度,普通的耐高温材料的长期耐温性也能达到120度,弹性材料的抗拉强度高达15Mpa。

这些特质材料主要针对的技术包括市面上常见的SLA、DLP、LCD,从工业级到桌面级只要波长在305~405的机器都可以用到,惠展目前主要在跟三类市场做对应:鞋业、一般模具厂、医疗。当然,光敏树脂材料也自有它的局限性,比方说材料的柔性越大,耐温性就越差;强度越高,脆性也越大。邱奕翰认为如果这些材料的局限性能够解决,做到强度够、耐温性够就可以往汽车部件这些更高要求的零配件去走。

“就3D打印光敏树脂来讲,市场的容量到现在并没有谁可以说是饱和的,能够打入到什么市场,探索多大的空间,取决于我们的材料可以做到什么程度”。目前惠展正在开发一款陶瓷粉的复合光敏树脂,后续将开发出更多的复合材料。

1476847281770223.jpg

展会期间WELLS 3D展台吸引了国内外观众来访及询价,保守估计有数百人来到展位洽询,其中更有高达80%的人对光敏树脂在医疗领域的应用表达强烈的兴趣,并约有50%的人对新推出的SLA工业机表示有购买意愿,亦有部分同行亲洽展位想与WELLS 3D洽谈商业合作

强大研发实力下面临的市场难题

材料研发无疑是惠展最核心的价值,依靠惠柏集团的强大科研实力,惠展能得到的产学研支持包括来自台湾、日本、韩国、美国等地的科研院校,每个月公司在研发上的投入从50万到100万不等,其中3D打印的比重高达30%。今年,惠展更是对公司业务进行了调整,相对于前期对3D打印偏于保守的投入,今年开始公司将3D打印的推广和其他业务做了一个区分,设立了单独的部门,将研发、生产和销售独立开来,同时加大市场推广力度。

究其原因,在于惠展看到了3D打印材料出现的明显增长,也是因为看到了这块市场的空白所在。虽然万事俱备,但国内的市场环境却并不乐观。

“国内真正的工业级UV材料厂家不见得多,但只要一家出来了一款材料,紧接着市场上马上会出来第二家第三家,整个市场的价格就开始呈自由落体式下降”,邱奕翰对这几年光敏树脂的价格下降速度有着真实的感受,2014年一公斤光敏树脂的价格要卖到七八百到一千人民币,而现在大部分材料的价格已经降到了两三百,甚至几十块也有了,这样的降幅令人瞠目结舌。

邱奕翰认为尽管产品价格下降有利于整个应用的普及,但长此以往对产品质量的提升并没有什么好处,当然发展到一定程度,当低价竞争失去意义的时候,一些高技术含量的产品会出来,材料行业会出现触底反弹的现象,这是由中国市场对材料需求的巨大决定的。

在这样的局面下,考虑到整个研发、宣传和人员的投入,惠展这些特殊性能的光敏树脂依然不可能走低端路线。

另一方面,寻找有能力共同发展的设备厂商进行合作也是惠展接下来非常重要的工作,与韩国Catech的合作经历了漫长的考察期,这取决于惠展对于选择合作伙伴的谨慎态度。“我们会把厂家的资质及设备开发能力作为主要的评估条件,把能否建立长远的稳定的合作关系放在首位”。 

作为市场的新进者,为了取得客户信赖,邱奕翰透露惠展的推广方式包括与客户签订延长协议,协议内容包括在客户采用惠展材料过程当中出现的可能的损失,成本浪费、设备损坏以及随之而来的延长交期给他们客户带来的损失都会照价赔偿。惠展显然已经有了打硬仗的底气,这也是惠展对材料的一种自信。

后记

近年来,3D打印材料价格的下降成为驱动许多行业主动拥抱3D打印技术的动力,光敏树脂3D打印曾因材料的昂贵而高踞神坛,而随着像Catech这样的桌面设备以及像惠展这样的国内材料商的到来必定会进一步将这种技术向应用领域推进,惠展——一个拥有着雄厚研发实力的老牌光敏树脂企业进入3D打印市场,无疑让我们对其可能带来的改变充满了期待。

此文为《3D打印世界》原创,欢迎转载,并请注明来源(转载自《3D打印世界》)

《3D打印世界》——中国3D打印行业第一本专业月刊(点击可在线阅读) 

搜索官方微信账号:“3D打印世界”,新鲜、有料、深度3D打印资讯,尽在3D打印世界!

相关新闻

新闻标签

光敏树脂惠展