中国工程院院士、付加製造技術のパイオニア、陸炳恒

出典：Economic Daily「彼の時間は時間単位で計算されます。」呂炳恒院士の教え子である邵金有教授は記者団に対し、呂炳恒院士は現在、工業情報化部の高性能耐火物や難加工合金で作られた大型で複雑な部品の付加製造に関する「ワンストップ」応用計画プロジェクトのまとめ作業を組織し、推進していると語った。「陸さんは70歳を超えているが、彼の仕事のペースと激しさは、ほとんどの若者にはついていけない」。中国工程院の院士で西安交通大学の教授、陸炳恒氏は「これは責任を担うことの一種の『興奮』だ」と笑顔で語った。
今年初め、大型部品のアークヒューズの積層造形と切削造形を統合した製造技術の研究開発が成功しました。これは、将来の打ち上げロケットや宇宙ステーションなどの大規模統合製造ニーズを満たすことを目指した重要な基幹技術であり、大型部品の成形構造と性能の精密制御、安定的かつ欠陥のない製造の問題を解決するものです。中国の付加製造技術分野の創始者でありリーダーである呂炳衡院士は、自身の研究を応用して主要な国家装備に戦略的な科学技術サポートを提供することを、ほぼ半世紀にわたって夢見てきた。

今年76歳になる院士の陸炳恒氏は、安徽省亳州の学者一家に生まれた。陸炳衡さんは中学生の頃、銭学森などの有名な科学者の影響を受け、「将来はロケット打ち上げの仕事に就く」ことを夢見ていた。しかし、彼は22歳で合肥理工大学を卒業したばかりの頃、旋盤オペレーターとして工場に配属されました。 1979年、34歳の陸炳衡は、国が大学院生の入学を再開したことを知り、工場長の職を辞し、西安交通大学の機械工学の大学院課程に応募した。彼は老教授の顧崇賢のもとで学び、その後も博士号取得を目指した。
中国工程院院士、西安交通大学教授の陸炳恒氏
1992年、米国の上級客員研究員として、陸炳衡氏は自動車金型会社を訪問した際、初めて自動車製造業界におけるラピッドプロトタイピング3Dプリント技術の応用を目にしました。同氏は、この技術により、新製品の開発を迅速かつ低コストで実現でき、国内製造会社の製品開発の遅れという問題を効果的に解決できることを痛感しました。
1993年に中国に帰国した後、呂炳衡は4人の博士課程の学生を連れて帰国したが、非常に劣悪な研究開発環境に直面した。当時はラピッドプロトタイピングの概念はあったものの、情報がなかったため、夜通し実験を繰り返して模索するしかありませんでした。彼らはよく三輪車に乗って西安中を走り回り、主要部品を加工する機械工場を探しました。実験材料の煙で窒息したり、泣いたり、鼻水を垂らしたりすることもありましたが、全員が一生懸命働き、成功すると決意していました。現在、その年の困難な研究開発過程を思い出して、陸炳衡は感慨深くこう語ります。「当時はラピッドプロトタイピング設備の概念しかなく、直接参照できる情報も少なく、設備を導入するための資金も不足していました。多くのことは実験を通じてしか探求できませんでした。」
資金がない中、呂炳衡さんは博士課程の学生たちを率いてソフトウェアと研究機器を開発しました。購入した一部の機械部品を除いて、他のほとんどの部品は自分たちで作りました。機械のレーザーは3万ドルかかり、彼らには購入できなかったため、姉妹校と協力し、3万人民元を費やして紫外線レーザーを試作した。実験に使用された特殊材料は1キログラムあたり2,000元の価格で海外から輸入され、1回の実験には少なくとも30キログラムが必要でした。当時、国内の材料はまだ成熟していませんでした。陸炳衡氏と化学工学学院は共同で、1キログラム当たりわずか100元の感光性樹脂を開発した。自分で工作機械を操作してテストピースを作ることはよくあることです。最終的に、科学技術省からの資金援助とチームの共同の努力により、1997 年末に最初の 3D プリントプロトタイプが誕生しました。彼らが次々と開発してきた設備は、いずれも中国国内でトップクラスであり、国際的にも先進的なレベルに達しています。 Lu Binheng 氏は、徐々に中国におけるラピッドプロトタイピングと製造技術の分野で著名な専門家およびリーダーの一人になりました。

その後、彼が主宰した「ラピッドプロトタイピング製造のためのいくつかの重要な技術と設備」は、2000年に国家科学技術進歩賞の2等賞を受賞しました。この技術は家電、自動車などの製品の開発に応用され、製品の開発サイクルとコストが当初の30％以下に短縮され、光硬化型3Dプリント技術は基本的に完全にローカライズされました。部品の現地化が進むにつれ、設備の価格と使用コストも輸入技術の10％未満にまで低下しました。
それ以来、Lu Bingheng 氏と彼のチームは領域を拡大し、付加製造の分野で勇敢に前進してきました。 Lu Binheng 氏のチームはこの技術を個別化医療や農業用灌漑に応用しました。世界で初めて3Dプリント技術を頭蓋顎顔面骨の個別製造に応用し、国家医師免許を取得しました。さらに、Lu Bingheng氏のチームは、3Dプリント技術をバイオ製造やナノインプリントリソグラフィー製造などの技術分野の研究にまで拡大し、一連の重要な成果を達成しました。

3Dプリント技術の産業化が進むにつれ、Lu Bingheng氏のチームも研究の焦点を金属やセラミックなどの工学材料の応用に移していく予定だ。 2016年、彼は10以上の大学や企業と協力し、製造業にさらに革新的な付加製造の産業化技術を提供することを目的とした国家付加製造イノベーションセンターの設立を主導しました。現在、彼は200人を超えるチームを率いて「3Dプリンティング+」戦略を実行し、我が国の付加製造分野に継続的に貢献しています。
「若い頃、私は科学技術を通じて国に貢献することを夢見ていました。今、私は国家発展の好機に恵まれました。国のためにもっと貢献できるよう、全力を尽くしたいと思っています。」70歳を超える院士の呂炳恒氏は、今も科学研究の最前線で奮闘している。

中国工程院院士、付加製造技術のパイオニア、陸炳恒

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