鑄造是裝備制造業的基礎產業，我國鑄造產量連續16年穩居世界第一，是名副其實的鑄造大國。然而，傳統的鑄造設備以混砂機為主，勞動強度大，效率低。最讓人糟心的是工作環境惡劣，工人經常白臉進去，黑臉出來，時間久了，一線技術人員流失嚴重。



▲六年前寧夏的一家鑄造廠

這是六年前寧夏的一家鑄造廠，廠區充斥著粉塵、噪音，污染嚴重。六年后，這里已經變成一個全新的3D打印基地。他們，正在顛覆著傳統意義的鑄造生產。



▲六年后全新的3D打印基地

在這個智能車間，三名工人管理著14臺3D打印機，這些打印機24小時作業。寧夏共享集團董事長彭凡，在臟亂差的鑄造廠干了30多年，他立志要做鑄造產業的顛覆者。

什么是3D打印？

其實就是分層疊加技術，是一個從三維降到二維、再升到三維的過程。這項技術首先利用切片軟件將實體沿高度方向切成薄層，這個步驟可近似看成，一個平面一層一層進行打印，再疊加起來形成立體。3D打印技術在鑄造領域有一個分支，名叫3DP，目前在業內生產效率最高，成本相對較低，最易于產業化推廣。



以前做一個鑄件，必須先做出一模一樣的模型，做完得兩個月。而鑄造3D打印沒有模型，只要直接將陰膜打印出來，再澆上鐵水或鋼水即可。鑄件也不需要人工組配，一周左右就能做出成品。

3D打印各種規格的砂芯也是由智能無人駕駛運載工具進行無縫運載作業。在鑄造3D打印智能工廠車間里，移動機器人、桁架機器人、微波烘干設備、立體倉庫等組成智能流水線，生產效率是同等規模傳統鑄造的5倍以上。據了解，整個車間每班僅需7人，全部工作在空調環境，無吊車、無重體力勞動，而且實現了零排放。



車間里，正在打印的是大型水電機組整鑄轉輪砂型。噴頭射出的樹脂與砂子里的固化劑發生反應后固化，勾畫出砂型截面圖形。轉輪砂型要通過2000層堆疊，每層砂子的厚度只有0.3毫米，只要有一層沒有達到水平，之后所有的砂層都將傾斜，導致整個砂型報廢。



16個小時，晝夜不停，一個形狀復雜、直徑4.6米的整鑄轉輪砂型終于打印出來，尺寸精度誤差不到1毫米。



而在總裝車間里，一臺鑄造砂型3D打印設備正在進行框架總體吊裝，用它可以打印一個3噸重的成年非洲大象模型。



以發動機氣缸蓋鑄件為例。原先用金屬模具得做近20個砂型零件，需要一個高技能工精密組裝出來，是一個高級技工培訓半年才能干的工作。而采用3D打印技術一次就能打印完成，誤差也從原來的1毫米降到了0.3毫米，生產效率提高約35倍，成品率提高了20%30%。

鑄件生產由復雜變得簡單，傳統的鑄造生產方式則由“黑色”變為“綠色”。隨著生產實現零排放，以前的翻砂車間搖身一變成了空調工廠，徹底顛覆以手工為主的多品種小批量砂型鑄造生產方式。



的共享裝備鑄造3D打印智能工廠是世界首個萬噸級鑄造 3D 打印智能工廠。突破了“球墨鑄鐵件UT 標準”“液力緩速器”等世界性難題，在國內率先實現了大型3D打印機在鑄造行業產業化應用。如今，這里已成為國務院認定的 7 個國家雙創示范企業之一，發改委確定的國家智能鑄造產業創新中心，工信部批準建設的國家增材制造創新中心。



與世界先進水平相比，3D打印設備材料成本降低2/3，打印效率提高3~5倍，設備成本下降2/3。有效地帶動了產業鏈上下游的發展，引領中國鑄造轉型升級。