“读博士期间,我开始接触3D打印,从小对机器特别感兴趣的我,看到了3D打印的魅力,立刻被它吸引住了。”夏春光说。
这份对3D打印的热爱后来促使他成立了 全球唯一一家,拥有2微米精度的工业级超精细3D打印技术的企业。这家公司就是重庆 摩方精密科技股份有限公司(以下简称“摩方精密”)。日本京瓷、英特尔、波音、苹果等世界500强企业均是摩方精密的客户。
摩方精密成立于2016年,一共经历了7轮融资。在这两年融资变得更加困难的情况下,它分别于2022年7月和2023年7月完成C轮和D轮融资,两轮融资金额共计超4.7亿元,深创投、两江资本、国泰君安、国家制造业转型升级基金、张江科投等知名投资机构入股。此外,它在2023年入选中国潜在独角兽榜单。
摩方精密为何能够赢得资本青睐?张通社采访了摩方精密的联合创始人CTO夏春光博士,请他讲一讲摩方精密创办的心路历程和发展战略。 摩方精密的联合创始人CTO夏春光博士
01 海归博士创业 开发出填补全球市场空白的超精密3D打印机
夏春光身上一直有着“学霸”标签,他先后获得中国科学技术大学理论与应用力学学士、美国伊利诺伊大学工程力学硕士和机械工程学博士学位。
夏春光博士毕业后,一心想建造自己的机器,于是决定放弃在高校谋求一份教职,转身进入先进半导体设备工业界。他先后效力于美国泛林集团和荷兰阿斯麦。在泛林集团,凭借他发明的高速多通道阀门,开发出了世界最快的等离子体增强电子层涂层设备(PE-ALD);在阿斯麦,他参与设计了“人类设备天花板”极紫外(EUV)光刻机,然而最让他难以忘怀的还是他在博士期间接触到的3D打印技术。“读博士的时候,我开始接触3D打印,从小对机器特别感兴趣的我,看到了3D打印的魅力,立刻被它吸引住了。”
2018年,曾在中美两地创办过多家科技公司的贺晓宁博士,经过和夏春光博士多次深入交流,两人共同得出结论:“工业客户要求部件的关键尺寸公差至少在正负50微米内。很多十厘米以内的部件要求公差在正负25微米以内,甚至更小。然而,市场上的3D打印技术普遍提供的公差却在正负100微米以上,这完全无法满足工业客户的需要。”通过调查,他们发现一家德国品牌的3D打印技术可以将精度控制在几百纳米以内,但是售价非常昂贵,打印速度极其缓慢,工业客户对这样的效费比望而却步。
他们深信,通过运用他们的技术,能够设计出一台公差更小,且价格更实惠的3D打印设备,这将会受到广大客户的欢迎。这家他们共同创办的公司就是重庆摩方精密科技股份有限公司(以下简称“摩方精密”)。
仅用了半年时间,夏春光就成功研制出了第一台打印机S140,该设备具有高达10微米的精度,公差可稳定控制在正负25微米以内。这台设备能够成功打印出一个略大于橡皮的北京鸟巢体育馆模型,这更加坚定了夏春光能够赢得精密3D打印市场的信心。 摩方精密打造的鸟巢模型
02 赢得科研客户 获得光电科技领域“奥斯卡”
S140的推出让摩方精密在市面上“一举成名”,许多科研院所慕名而来,他们在传感器单元、精细结构、药物传递、新能源电池等研究领域均需要3D打印技术的支持。
其中,令夏春光印象较深的是一家深圳的研究所,他们为了研究一种具有负泊松比的力学超材料,特地购买了一台S140设备。研究这种材料需要在几十微米尺度下,对材料内部的晶格状结构进行分析,这时就需要微米级别的3D打印提供技术支持。
许多科研院所看见了S140的精密3D打印效果后,纷纷表示认可,“口碑变好了,找上门的科研客户变得越来越多了。”
“初战告捷”的夏春光并没有停下来享受胜利的喜悦,而是马不停蹄地研制更加先进的3D打印设备。到2018年底,摩方精密推出了S130,该型号的性能比S140更加精益求精,它拥有2微米的超高精度和正负10微米的公差控制。
“科研客户追求的是‘极致’的打印细节,而工业客户更关注打印细节的复制性和高效率。”
这意味着,批量地进行工业3D打印时,打印机器必须把公差控制在正负25微米内,否则这些3D打印的器件无法让工业系统顺利地、稳定地运行。
在大规模工业生产中,实现如此精密的公差控制是一项极其艰巨的技术挑战,当时全球范围内没有任何一家3D打印企业可以做到,只有摩方精密成功地完成了这一重大的技术突破。夏春光和团队运用“拼接”的面投影微立体光刻(PμSL)技术,结合一系列创新的机械和流程控制技术,在2021年推出了摩方精密的第二代产品S240。它能在大规模批量生产3D打印器件时,将公差稳定控制在25微米以内,同时大幅提高了打印速度。
经过和工业客户持续沟通,S240进一步实现了对更多功能性复合材料的打印支持,比如高粘度陶瓷、耐候性工程光敏树脂和磁性光敏树脂,从而满足不同工业生产的需求。由于成功推出了功能无与伦比的S240,摩方精密荣获了全球光电科技领域“奥斯卡”的棱镜奖。夏春光自信地表示,迄今为至,摩方精密的技术一直遥遥领先,在全球范围内“至今仍然没有竞争对手”。 2021年获全球光电科技领域的全球最高奖——棱镜奖
随着摩方精密的3D打印技术在公差控制、打印精度、打印速度、打印材料等方面持续地提升,它正在替代传统工业的加工方式。它能比传统方式更加高效地加工各种工业零部件及产品,成为新一代的“工业母机”。
03 成为工业母机 服务全球上千家客户
摩方精密在精密3D打印上的出色表现,让它赢得了不少工业界的回头客,早些年因为各种原因放弃摩方的美国客户重新找上门,并成为了它的忠实客户。“作为工业母机,摩方精密的技术可以在众多工业领域发挥潜在的作用和价值。”
“全球排名前十的工业连接器公司里有7家和我们合作。”以往,生产连接器需要先设计它的模具,而模具常常需要在加工车间反复打磨调试,这样浪费大量时间和金钱;但现在,摩方精密提供的3D打印设备大大降低了研制模具的成本。“中间减少的时间及经济成本是10倍以上的差别。”
2022年,一家北京三甲医院找到夏春光,询问是否可以打印牙齿贴片。“这种厚度小于100微米的超薄牙齿贴片非常难以打印,因为它是非常脆弱的陶瓷材料,而且我们从未打过这种极限尺寸。” 夏春光想到了新研发的一种打印技术,毅然决然地接受了这个挑战,没想到这么一试,就成功了。基于精密打印的技术支撑,夏春光带领团队成功打印出了世界上最薄的超薄牙齿贴片。 摩方精密打造的超薄牙齿贴片
这款牙齿贴片最薄的只有40微米厚,是市面上同类产品厚度(400微米厚)的十分之一。他总结成功的经验在于“超前的技术储备”,这让许多看起来不可能打印成功的器件化为了可能。他打趣说有了如此先进的技术储备“不知道以后还能做出什么来”。
顶尖的技术自然吸引全球各地的客户前来合作。摩方精密目前拥有超过2000家客户,来自全球35个国家,其中包括众多世界500强,比如日本京瓷、英特尔、波音、苹果等。另外,摩方精密还获得了日本精密工学会的制造奖,以表彰它在精密制造领域的杰出贡献。 2022年获日本精密工学会的制造奖
04 在张江开办创新中心 让3D打印更有生命力
“任何技术的生命力在于解决实际问题,精密3D打印也不例外。”夏春光认为,一家3D打印公司想要拥有持久的生命力,必须要做终端应用,因此应该开发出越来越多像超薄牙齿贴片这样的产品来。“虽然这项技术起步于上世纪七十年代,也经历了百花齐放,但是它在工业应用方面严重不足,占比仅0.1%不到。”夏春光的想法是,既然500强客户都来购买摩方精密的设备,用来打印前沿器件,那为什么公司自己不直接将打印出来的器件商品化呢?
回顾公司的发展经过,夏春光认为,现在摩方精密正处于直接售卖打印器件的第三阶段。“我们的第一阶段是销售科研用3D打印设备,第二阶段是销售工业级3D打印设备,现在正在直接销售打印器件终端产品。”超薄牙齿贴片、生物芯片、眼科器件、高精度雾化器、6G太赫兹天线,这些均为摩方精密推向市场的打印终端产品。 生物芯片 高精度雾化器
今年7月,摩方精密完成1.7亿元D轮融资,引入了包括张江科投在内的多家投资方。此后,张江科投与摩方精密建立了紧密的联系,持续为其提供“投后赋能”服务。“张江国资的注入,让我们充分了解到张江的产业、人才集聚优势,也看到它的产业上下游协同效应。”为了继续推进公司在第三阶段的发展,摩方精密决定在上海张江开办一座创新中心,结合张江医疗器械产业在创新能力、产业集聚、政策支持、国际合作等方面的独特优势,专门研究精密3D打印的产业化应用方向。依托张江集团科创服务生态,张江科投在提供资本支持之外,也积极协助摩方精密对接各方资源,为创新中心的落地张江提供了包括选址、政策、产业对接等多方面的帮助。未来,摩方精密想要通过这家创新中心,孵化出更多能够直接售卖的终端应用。
在夏春光看来,由于起步较晚,中国的3D打印产业还在拼命追赶国际一线水平,但是摩方精密看到了其中的市场空白。优秀的团队结合领先的技术,摩方精密实现了行业创举并成为全球领导者。摩方精密的成绩给中国科技弯道超车树立了。
来源:张通社
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