来源:南京日报 发布时间:2015/4/22 13:48:47
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用激光提升传统产业 ——访江苏省优秀科技工作者邢飞

 

邢飞(右一)向客户介绍3D打印技术

色彩鲜艳、屏幕清晰,就算凑近了看也没有斑点,亚青会和青奥会中所用的监控系统是普通的显示系统吗?答案是“NO”,用的是激光显示系统。据介绍,传统的LED拼接式显示系统清晰度不够。激光显示用激光光源取代了原始光源,是以红、绿、蓝三基色激光为光源的显示技术,它具有色域空间大、色彩丰富、色饱和度高、光源寿命长、环保节能等优势。

激光在国防军事、航空航天、汽车制造、冶金、石化、造船、医疗、美容、通讯等等领域都可以得到应用。激光技术在各个领域目前的发展势头证实了激光是现代光子学最重要的技术,是国家安全和经济发展的重要技术。

从学霸到自主创业:“我希望煜宸产品是不可替代的”

邢飞博士先后就读于东北大学机械电子工程专业、中科院沈阳自动化研究所,是激光技术方面的专家。上大学时,邢飞是班上的学霸;硕博连读时,他所主持的“激光增材制造应用技术”课题,荣获了中国科学院首届研究生创业计划大赛“潜力计划奖”,以及科技创业计划大赛“新苗奖”。博士尚未毕业时,邢飞就已经任职于国有企业沈阳新松机器人自动化股份有限公司,并创办了激光技术事业部。他带领一个近百人的团队,实现年产值1.5亿元,5年间获得十余项发明专利;还参与主办了“中国国际激光显示产业发展论坛”,成为中国激光与机器人领域的“少壮派”。

2012年,在中科院南京先进激光研究院与新港高新技术产业园的通力合作下,煜宸激光技术集团落户新港,邢飞有了自己的高科技企业,他亲自跑展会、走访客户,他说:“‘高端’、‘高新’、‘高科技’是公司发展的方向,我们不会一味追求产品的井喷式增长,而是要为客户做‘私人订制’,我希望煜宸产品是不可替代的。”

创业半年后,邢飞的公司订单迎来了爆炸式增长。他还主办了4场年会和论坛,涉及激光显示、激光加工、激光装备和特种加工专业领域,市场占有版图一步步扩大。

3D打印技术:颠覆传统机械加工制造概念

矫正牙齿时戴的牙套,在邢飞的公司可以通过激光3D打印制造出来。用激光来融化金属粉末,一层一层堆积出来,几十分钟后,一个牙套就可以打印出来了,相比传统的机械加工方法,减少了许多工艺流程。

记者在其公司展厅里看到,一台3D打印机正在打印一个“大白”模型;后面挂着一卷白色的丝状物,这就是打印的原料。打印机里的探头把这些白色的“丝”一层一层叠加起来,打印出一个大约手掌大小的“大白”,需要4小时。

3D打印,即快速成型技术的一种,与普通打印机相比打印材料更加多元化。普通打印机的打印材料是墨水和纸张,而3D打印机可打印金属、陶瓷、塑料、砂等不同的“打印材料”,是实实在在的原材料。3D打印机与电脑连接后,通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式黏合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品。目前3D打印技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工(AEC)、汽车,航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。

邢飞介绍,以金属大型部件制造为例,过去得开模、热锻,工艺流程多、成本高,且容易失败。3D打印则简化了物品的生产流程,也提高了新产品的研发率。

激光用途广泛:国防、医学、工业等多领域都已得到应用

激光对国防有很重要的用途,激光侦测能迅速而精确地测定目标距离和位置,提高武器的射击精度以及首发命中率;激光武器具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能。在医学上,用激光可以穿透到组织较深的地方进行诊断,可直接反应组织病况;而且激光手术治疗切口小,光动力疗法对健康组织基本没有损害或者损害较小,毒副反应少。

煜宸的激光业务主要集中在工业方面,比如切割、焊接、打标、打孔等。传统切割是采取冲压的方式,然后用模具切割,工序较多,而且一旦零部件的形状发生变化,模具也得跟着改变。使用激光切割的话在冲压后可一次成型,也不受零部件形状的制约。

传统的电火焊是工人直接手持式的,噪音大,工作环境较差,加工出来的产品质量也不够好,对焊缝缺陷的控制能力差;激光作为一种清洁能源,不污染环境,不产生废水、废气、废渣,大大改善了工作环境,而且操作方便,提高了焊接的精密度。通过机器人、机床操作激光,也降低了人工成本,提高了工作效率。

在公司的展厅里,一面150英寸的激光显示大屏正在不间断地播放风景片,色彩鲜艳而逼真。这块屏幕其实就是一块普通的塑料板,由背后的激光光源打在板上形成图像。据了解,激光显示的使用寿命是LED电视的5—10倍,而能耗只有LED电视的三分之一到四分之一。虽然激光显示的制造成本相对较高,但不少大型工厂都看中激光损耗少、稳定性强的特点,选择激光显示进行实时监控。

邢飞简介 邢飞,1981年出生,工学博士,南京中科煜宸激光技术有限公司董事长兼总经理、中科院上光所南京先进激光技术研究院常务副院长、南京经济开发区科协副主席。邢飞一直致力于先进激光技术的科研工作,在激光再制造、激光焊接、激光切割、激光3D打印等激光加工工艺的开发和工业应用上投入了大量的精力,先后参加过多项国家科技项目,申请专利40余项,现已成为国内激光应用领域的专家。2012年邢飞入选南京市“321人才计划”,公司创办3年来,他先后荣获“南京市五一劳动奖章”、“南京市科技创业家”、第十一届“江苏省优秀科技工作者”、江苏省“六大人才高峰”人才和2014年国家科技部科技创新创业人才(万人计划)等称号。

 

 
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