科技創新,行業情懷—壓電噴墨頭技術專家鄭冬琛
近日,我們采訪到了在國內壓電噴墨頭技術領域中享有盛譽的技術專家鄭冬琛先生。鄭先生是國內少有的依靠自有經費,深耕工業噴墨核心技術近20年,并取得顯著成績的資深噴墨技術專家。
工業噴墨技術是近些年來新興的一種高科技智能化制造技術,它可以廣泛的用于多種工業生產領域,受到了歐美日本等發達國家的重視。工業噴墨技術的核心是壓電噴墨頭制造技術,長期以來一直由日本京瓷,理光,富士,英國賽爾等知名企業掌控,技術難度以及技術壁壘極高,我國也非常重視此項技術,從十二五期間就開始立項,在十三五期間國家科技部又為工業壓電噴墨頭技術設立重大共性專項研發項目,鄭冬琛先生作為核心成員參與該項目,又作為研發項目執行人和課題負責人陸續參加了多項省市級重大研發專項,與合作伙伴累計投入人民幣1.3億元用于研發和制造工業壓電噴墨頭,實現了從0到1的突破。
技術結構和任何幾何形狀都可以通過噴墨3D印刷應用于晶圓上,然后將各個揚聲器元件分離并集成到電子環境中(圖片來源:弗勞恩霍夫 ILT)
壓電噴墨頭是一種利用壓電效應實現液體噴射的技術,其原理是利用壓電材料產生聲波振動來控制墨水經過噴嘴噴出。中國的工業壓電噴墨頭技術在此之前一直是空白狀態,國內噴墨設備制造商都是采購進口噴墨頭,噴墨頭的成本最高時占據整套設備的40%之高。在2000年初期,鄭先生的公司作為我國首批的國產噴墨數字設備制造商,從廣告噴繪市場挖到了第一桶金。當時,工業噴墨頭還處于技術不完善階段,導致客戶對于噴墨設備使用性能和耐用性提出很多期待。鄭先生的公司作為國內第一批噴墨設備制造集成商,面對來自終端用戶的壓力,他迫切的想幫助客戶,尋求解決問題辦法。于是2006年開始與清華大學的多位教授合作研發工業壓電噴墨技術。2008年合作到期后項目進展不順利,此時鄭先生已經投入了人民幣1300余萬元用于研發。面對這種狀況,鄭先生開始獨自帶領公司員工繼續研發工作,親自設計工藝流程,反復推敲實驗細節。每天工作15個小時以上,除了吃飯睡覺時間就是在查資料,做實驗,周末也不休息,就這樣堅持了幾年。這段時間鄭先生把整個項目分成不同的技術問題,與國內二十多所高校,研究院所展開合作,也正是這段時間讓鄭先生自學了與噴墨頭的各種相關理論知識,為后續的制定生產工藝流程制定掌握了相關理論基礎。這段時間學習實驗積累的豐富經驗也使得他具備了日后成為我國頂尖的壓電噴墨頭技術專家的資格。
截至2020年鄭冬琛先生已經自籌了5000多萬元資金投入到研發當中,正是由于有一批像鄭冬琛先生這樣具備行業情懷,十幾年一直孜孜不倦的鉆研噴墨技術的人,通過不懈的努力使得核心噴墨技術得以突破。最終開發并整理出了一套符合實際生產工藝流程以及制造過程的管理方案。除了在科研領域的突破,鄭冬琛先生還一直致力于市場宣傳,推動中國的壓電噴墨頭技術產業化以及打造適合國產噴墨技術的生態圈。依靠自研的生產工藝線和獨特的質量控制體系,他與國內外多家知名企業、技術專家達成合作確保壓電噴墨頭的高質量和大規模生產。使得中國成為繼日本,美國,英國掌握工業噴墨核心技術的第四個國家。據了解,目前我國在研發和生產工業壓電噴墨頭方面投入了大量資源,并取得了顯著的成果。申請專利和發表相關論文的數量日益增多,為國產噴墨技術打開了新的局面。國產的壓電噴墨設備已經成為全球市場的領先者之一,約占全球市場份額的60%左右。
作為國內壓電噴墨頭技術早期的倡導者和領軍人物,鄭冬琛先生憑借其長期在噴墨行業的知識積累和技術沉淀,對市場的獨到見解和制造工藝創新思路,成功地開發出了一系列應用廣泛,性能突出,極具性價比的壓電噴墨頭,正在物聯網,建材,紡織等行業推廣。這些噴墨頭具有高分辨率和打印穩定性,而且能夠將打印速度和分辨率提升到國內產品前所未有的水平。鄭冬琛先生的研究成果大幅度減少制造環節,使得原本有100多道工序,減少到20多道工序,降低了壓電噴墨頭的制造成本,不僅為中國壓電噴墨頭技術的發展樹立了榜樣,由于產品的超高性價比也在全球范圍內引起了日本,美國,歐洲等對國產壓電噴墨頭技術的廣泛關注。
鄭冬琛先生的研究成果和貢獻不僅在國內獲得了高度認可,也贏得了國際同行的尊重。他多次在國內學術會議上發表演講,2017年與北京印刷學院成立噴墨技術聯合實驗室并受邀在英國和日本的研究中心和企業進行講座和合作交流,2023年出席日本東京噴墨技術研討會議。鄭冬琛也帶領研究團隊也獲得了多項國內的科研獎勵,進一步彰顯了在國內壓電噴墨頭技術領域的領導地位。多家基金公司和上市企業與鄭先生洽談投資合作,(2021年)獲得了國家先進印染技術創新中心領導團隊的認可和支持,擔任高科技公司董事和總工程師,負責工業壓電技術的研發和推廣。中心投入大量資金購置高精度加工設備,完善制造產線,繼續推動工業噴墨技術在多領域的發展應用。
他以其杰出的領導力、對技術創新的不懈追求、由于積極參與科研事業、科學技術決策等多個方面的卓越表現,受到噴墨行業龍頭企業的支持,成為中國壓電噴墨頭技術領域的杰出人物。他的努力和技術創新為我國在壓電噴墨頭領域的技術突破做出了不可磨滅的貢獻,也為中國噴墨技術研究領域樹立了嶄新的標桿。
鄭冬琛先生作為一位杰出的壓電噴墨頭技術專家,從35歲開始將人生最寶貴最美好的十幾年青春歲月奉獻給了噴墨技術,憑借其長期不懈的堅持和接地氣的創新精神,腳踏實地的工作作風,一絲不茍深挖細節的工作態度,將中國的壓電噴墨頭技術推向了全球舞臺的中心。他的成就不僅代表了中國在這一領域的崛起,也為全球的科技創新做出了重要貢獻,我們對他的杰出成就表示欽佩,并期待他在未來繼續引領工業壓電噴墨頭技術的發展。鄭冬琛先生的技術成果將進一步推動中國在工業壓電噴墨頭技術領域的進步,未來定會在世界舞臺上繼續熠熠發光。(文/洛鑫洋)
用噴墨打印技術生產的PCB板(SUSS公司提供)
(2018年dao英國XAAR公司參觀訪問,鄭冬琛 左二)