曹宇:让3D打印不断“破壁”,激活“新引擎”

3D打印动态
2023
07/19
11:09
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来源:温州新闻

2023年7月,浙江省科协公布第二批“浙江省博士创新站”名单,其中,以温州大学机电工程学院激光基地曹宇教授为负责人的浙江起迪科技有限公司博士创新站榜上有名。

浙江起迪科技有限公司博士创新站以曹宇教授为带头人,研发出QIDI X-Max、QIDI i-Fast等多款畅销海内外的桌面式3D打印机产品,目前主要围绕“基于金属融合沉积原理的消费级高速高质量金属3D打印机”开展技术攻关,将全面填补国内消费级金属3D打印设备领域空白。

3D打印已成为全球新一轮数字化生产大潮的核心技术之一,企业用3D打印搞科研,工厂用3D打印制作零件,甚至连医院都会用到3D打印,运用于术前规划、手术导板等。从打印工业零件到打印日常所需,3D解锁了一种新的生活方式,把平面变成立体,把要求“量身定做”为现实,在温州就有3D打印人像的店铺,只要在摄影棚里进行3D扫描,就会拿到自己真人的手办模型,非常神奇。

博士专家团队与企业“联姻”,将推动“家门口”的博士进驻服务家门口的企业,带动更多科技人才投身产业创新一线。曹宇博士就是这样,聚焦攻关如何使3D打印更智能、更可靠、更低价,让3D打印不断突破工业级和消费级的固有壁垒,激活了温州科技创新发展的“新引擎”。

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1980年6月出生,湖南长沙人。工学博士、温州大学教授,浙江省自然科学基金杰青项目获得者、浙江省万人计划青年拔尖人才、浙江省高校领军人才、温州大学智慧激光(SMART LASERS)科研团队负责人。
主要研究方向:激光制造与增材制造。
研究成果:迄今发表学术论文百余篇,授权发明专利60余件、软件著作权9件(转让和转化30多件,创造显著经济效益),牵头编写制订全国团体标准1项、“浙江制造”团体标准1项。
获奖荣誉:省部级科技进步一等奖2项、二等奖3项(参与),成果产业化获浙江省重大技术装备国际、国内、省内首台(套)产品各1项。

向往温州前沿热土
成了“新温州人”

曹宇是湖南长沙人,2003年本科毕业于哈尔滨工业大学焊接技术与工程专业,研究生到博士期间均攻读华中科技大学的物理电子学专业。

2009年6月,曹宇从华中科技大学毕业取得博士学位,专业研究方向是激光制造与增材制造(3D打印),然后继续在母校做了两年博士后。很多人都会以为曹宇会继续在武汉工作,没想到2011年6月来到了温州。

“我的第一份正式工作就是在温州大学机电工程学院,工作至今已经12年。”曹宇介绍,自己当初选择来温大,是因为领路人——温大机电工程学院院长马光。“原来我对温州也很陌生,是本科哈工大的师兄马光院长一直热心地给我介绍了温州的优势。”

温州是我国改革开放先行区、民营经济重要发祥地。如今,温州人的皮鞋、眼镜、阀门、打火机、服装、变压器、锁具等等都名扬国内外,中国鞋王、笔王、锁王……比比皆是。听着马光讲述的温州人千军万马勇闯市场、创新创业的一个个经典事例,令曹宇热血沸腾。

从此,曹宇就义无反顾地来到了温州,进入了温州大学工作,希望能在温州这块民营经济最前沿的热土上创出一番事业。这位工学博士,成为了“新温州人”,也在温州土地上勤耕不辍,在教学工作、科研攻关、学科建设均给出了出色的成绩。

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△曹宇在工作间

与起迪“一拍即合”
促进双向共同成长

喷头在平台上不断地移动,模型的截面便画在了平台上。当每一层打印结束之后,平台下降,喷嘴又开始下一层的打印。不断循环,慢慢打印出了实体模型……记者在浙江起迪科技有限公司的生产间,看到了一台台3D打印机(FDM型)制作的过程。

浙江起迪科技有限公司博士创新站目前就在重点突破高精度、高效率热熔挤出(FDM型)3D打印技术。

说起与起迪科技的缘分,曹宇感慨万千。2017年5月,起迪科技的董事长薛迪强来到温大机电学院寻求技术合作。没想到第一次的见面,就让双方一拍即合。
“专业对口、技术对症……一交流,我们就是对方想找的人。”曹宇笑着说。

从此,建立了长期的博士创新站合作关系,慢慢地,还有朱德华博士、刘文文博士、陈洁博士等团队成员不断加入到博士创新站,为团队注入有活力的血液。

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△曹宇在跟学生交流与探讨

博士创新站的运行模式以起迪科技的技术创新需求为导向,以产学研合作、人才培养输送为纽带,促进起迪科技和温大课题组团队双向共同成长。

博士创新站自建站以来,起迪与曹宇博士及其团队通力合作,重点突破了FDM桌面级3D打印机“卡脖子”技术,大幅提高了3D打印机的升温、降温速度和最高打印温度,扩大了打印耗材适用范围,提高打印质量的稳定性,将产品相对误差降至±0.05mm,达到了国际同类产品领先水平和工业级3D打印机水平,同时成品重量减轻20%以上,生产成本降低了30%以上。

此项目成功通过了浙江省经信厅委托,瑞安市经信局组织的省级工业新产品开发项目“FDM桌面级高温快速3D打印机”验收评价会。

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△曹宇在认真介绍3D打印模型

在科研方面,协助企业迭代研发了3D打印工艺控制软件、智能检测调平机构、增强散热模块,以及布局研发新一代基于金属融合沉积原理的桌面式金属3D打印机等,并且取得了自主知识产权保护,已授权美国发明专利1件、中国发明专利2件、软件著作权2件;在产值方面,帮助企业实现从2017年的不到一千万快速增长至2022年的上亿元产值。

“在曹宇博士的帮助下,在博士创新站团队的努力下,极大地推动了起迪在新型3D打印技术方面的提升,加速推动了成果转化,大大提高我企在国内国外3D打印行业中的核心竞争力,生产营收逐年提高,带动地方就业及相关产业发展,产生了可观的经济社会效益。”薛迪强对曹宇给予了高度评价,对未来合作更加充满信心。


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△起迪公司核心成员介绍

3D打印应用广泛
机电也无处不在

3D打印技术具有无模具近终成形、短流程、材料利用率高、适用材料广泛等特点,目前已经被应用于航空航天、汽车零部件制造和生物医学等领域,并在复杂构件的制造、高性能梯度材料的制备等方面展示出广阔的应用前景。因此,3D打印技术是满足国家重大战略需求和支撑国民经济高质量发展的“国之重器”,发展自主创新的3D打印技术将为我国成为世界制造强国提供支撑。

而说起机电,这个看似比较“高冷”的专业,但其实机电专业与人类社会早已密不可分。曹宇介绍,不论是在工作还是在生活中,机电系统都得到了广泛的应用,大到各种液压机械、飞机,小到生活中的洗衣机、吸尘器等等。

机电产品是温州制造业的支柱出口品类,随着技术的革新进步,温州机电行业进入转型升级时期,对于人才、技术、创新性成果的需求越来越大。温州大学机电工程学院高度重视机电学科建设,通过校地合作,发挥在学科建设、人才培养、科学研究等领域方面的优势,开展激光技术应用与装备研发和新材料的科技创新和成果转化工作,推动温州传统产业转型升级和新兴产业的培育发展,并与地方政府共建2个浙江省产业创新服务综合体,承接企业委托课题280 余项,孵化17家科技型企业,服务企业437家,经济与社会效益显著。

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△3D打印机

无论是专题学术报告,还是工作会议,曹宇总是全程脱稿,侃侃而谈,跟记者一讲就是两个小时,面对镜头访谈也一次性过……曹宇笑言,几乎所有的工作都牢牢地存储在他的大脑里。“问的采访问题也都是跟我工作息息相关的,我也不需要特地准备,所以我也能很流畅讲出来。”这位年轻的科研工作者曹宇,保持初心,继续为温州的科技工作发光发热,培养更多年轻的科技力量……





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