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“苏州时代新人”张正文:怀揣报国之心 打造国之重器 苏州

发布时间:2019-10-12 09:34:00


张正文,男,53岁,国家特聘专家,苏州西帝摩三维打印科技有限公司创始人、董事长,国家863计划“三维(3D)打印关键技术与装备研制”项目负责人、首席科学家。曾获国家特聘专家、江苏省双创人才、苏州魅力科技人物等称号。


2017年10月,一段看起来并不起眼的航空井字梁整体舱段震惊了世界,“中国苏州西帝摩”“世界最大SLM金属3D打印设备”“XDM750”等字眼出现在了十多种语言的外媒头条中。

原因何在?苏州西帝摩公司创始人、董事长张正文说,这个航空航天井字梁整体舱段的成型,运用的是金属3D打印技术,它的成型尺寸在当时创下了世界纪录,标志着我国金属3D打印技术水平跻身国际前列!长期以来,我国在不少制造业领域一直面临着大而不强的窘境。回国创业的张正文,心中一直有一个梦想,那就是通过金属3D打印的产业化应用,为中国制造的转型升级提供强有力的技术支撑。



神奇的金属3D打印技术

金属3D打印到底是怎么回事?神奇之处在哪里?可以用于哪些行业?

自1989年2月留学英国起,张正文从事先进制造研究领域已整整30年。2010年,他回到重庆大学,全新设立了金属3D打印学科。

据张正文介绍,在传统工艺中,典型的机械部件通常由多个金属零件用不同的连接方式组装而成,某些复杂结构部件所需零件数量可多达上千个。而每个金属零件都需要通过毛坯铸造冲压、切削加工、热处理等多道工序分别制造,从而使得整个产品的制造周期长、制造过程复杂难控。“而金属3D打印可以将一些复杂结构一次性整体打印出来,大幅减少零件数量并缩短制造周期;同时,对于某些无法用铸造和切削方式加工的复杂结构产品,金属3D打印可能是唯一的解决方案。”

张正文坦言,在真正应用领域,金属3D打印还有很长的路要走,比如现有设备的打印成型尺寸有限,还不能完全满足工业生产的多种需要。“虽然欧美占据着全球金属3D打印的制高点,但成型尺寸问题仍然是欧美技术强国需要攻克的‘山头’。”张正文说,这意味着,谁能率先制造出更大规格的金属3D打印设备,谁就将在这个行业独占鳌头。

2017年10月,张正文团队在苏州发布了新一代金属3D打印机——“XDM750”。用这台仪器,张正文团队造出了尺寸为750毫米×750毫米×500毫米的航空舱段,以世界第一的3D打印成型尺寸震惊了世界。张正文介绍,他们推出的这台金属3D打印机拥有完全自主知识产权,除了在打印成型尺寸方面的突破外,XDM750的加工件各项性能指标也达到世界领先水平,成形效率大幅提高、生产成本成倍下降。张正文透露,金属3D打印除了可以克服工业制造中的一次成型问题,还可以通过新材料的运用和多孔结构的设计,推动各类工业产品向轻量化发展。“同样尺寸的零部件,用金属3D打印成型,可以减重50%-60%,这对航空航天、汽车、能源、医疗等领域意义重大。”他形象地比喻,“火箭载荷减轻1公斤重量,节省出的价值绝不亚于1公斤黄金。此外,为残障人士设计的可穿戴骨骼机器人,既要增强力量,又要越轻越好,而这正是金属3D打印的长项。”“随着研究的深入,金属3D打印的应用场景还会被不断挖掘出来。”张正文说,“有一点已经明确,金属3D打印的产业化推广,必将极大地改写国人的生产和生活。”



张正文(左三)

“无论走到哪里,我都是中国人”

“无论走到哪里,我都希望这样介绍自己——我是一个中国人。”旅英20余年的张正文,虽然很早就拿到了英国永久居留权,却从未想过要加入英国籍。

1965年出生于甘肃省靖远县的张正文,在学习上堪称“神童”。4岁开始上小学,从五年级开始,数学成绩几乎总是满分,初中阶段,老师干脆让他帮忙批起了作业。1979年,年仅14岁的张正文参加了高考,因为家人担心他年龄小,就近报考了甘肃工业大学,就读机械制造专业。成绩优异的他,被老师力劝在本校读硕士,毕业后顺理成章地留校执教。人生的机遇,总是垂青有准备的人。1989年2月,张正文的研究生导师到利物浦大学访学,所在课题组需要人手,就把他以访问学者的身份邀请到英国。从此,张正文与先进制造研究结下了缘分。到英国一年多后,表现出众的张正文在英国杜伦大学申请到一个参与欧盟项目的助理研究员岗位,后随项目组转入布鲁奈尔大学完成了博士学位和博士后研究。1996年起,他开始在利物浦大学做讲师。令人惊讶的是,这位刚刚三十出头的中国小伙仅用了4年时间,就在历史悠久的利物浦大学建成了一个崭新的研究中心——“敏捷先进制造研究中心”,并与十几家企业建立了合作关系,指导十几个博士后、博士生,获得了欧盟、英国工程与物理科学基金、工贸部等支持的多个大型科研项目。这份“开了挂”的履历,使他顺利拿到了埃克塞特大学首席正教授的聘书。这一年他35岁,是英国当时最年轻的华人工科首席教授。骄人的成绩背后,无一例外,都要有超负荷的付出。晚睡早起,是工作常态。那时候,张正文的女儿年龄正小。有一次,他听女儿对别人说:“我从来没见过爸爸睡觉。”“做学术也好,做管理也好,自己要有驱动力,要专注,要执着,更要勤奋。”张正文强调,关键在钻研问题的过程中,要形成一个全面系统的看法,要看到问题的本质,掌握分析问题的方法,并保持追踪更新热点的激情与能力。

在埃克塞特大学的第二年,张正文又创办了埃克塞特大学制造与企业研究中心。在英国的二十多年,张正文共发表国际核心期刊论文200多篇,其中SCI收录72篇,代表性论文在SCI被引用1540次、最高单项被引用225次,这让他获得了2017年国际埃蒙雷德高引用作者奖。他发明的复合材料零部件自动化制造技术在国际著名航空公司成功应用,而另一项技术为一家北美汽车零部件供应商每年节约成本达8000万英镑……

然而,无论在海外取得多大成就,对张正文而言,家园、故土、祖国,是一份时刻萦绕于心头的牵挂与呼唤。



“要为国家、为社会创造实实在在的价值”

2010年,作为国家特聘专家,张正文受重庆大学之邀,为这所地处山城的重点大学创办了金属3D打印学科。

回国后,张正文在科研创新方面不断取得新的进步。在重庆大学先后创立了一个跨学科研究中心和一个省级重点实验室,并担任了国家863计划“3D打印关键技术与装备研制”项目首席科学家,是国家重点研发计划“增材制造与激光制造”重大专项专家组的成员。多年来,为国家培养了大量核心技术人才。然而,这一系列成绩的取得,并不能让张正文满足。“金属3D打印的成果不能只停留在实验室里,必须实现产业化,才能为国家、为社会创造实实在在的价值,才能为中国制造的转型升级作出实实在在的贡献。”张正文说,创新是一个系统工程,不要被琐碎的事情磨灭耐心和精力,要做到胸中有丘壑,时刻有紧迫感。正因为怀揣一个“大目标”,2015年,张正文到苏州市相城区创立了苏州西帝摩三维打印科技有限公司,致力于工业级金属3D打印技术的研发与产业化发展。苏州良好的创新创业环境为张正文施展抱负提供了广阔的平台与空间。西帝摩公司成立四年来,发展迅猛。产品推向市场后,销路迅速拓展。“最近,国外企业及设备代理商也表现出浓厚兴趣,纷纷与我们联系设备代理销售事宜。”张正文说。

张正文介绍,如今他们正在研制的最大成型尺寸为2米×2米的金属3D打印机“XDM2000”,有望在2020年推出。届时,西帝摩公司将形成完整的金属3D打印设备系列,成形能力覆盖从120毫米×120毫米到2米×2米的各种成形尺寸,可以满足大多数工业零部件打印需求。

爱国奋斗,以身许国,对中国知识分子来说,是一种责任,更是一种情怀。在西帝摩公司大厅有16个大字:伟大复兴,制造先行,创新为本,团队支撑。这既是企业文化所在,也折射出张正文心中的报国情怀与使命责任。
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