3D打印造出大型水電機組零部件，鑄造業(yè)改頭換面！

鑄造是裝備制造業(yè)的基礎產(chǎn)業(yè)，我國鑄造產(chǎn)量連續16年穩居世界第一，是名副其實(shí)的鑄造大國。然而，傳統的鑄造設備以混砂機為主，勞動(dòng)強度大，效率低。最讓人糟心的是工作環(huán)境惡劣，工人經(jīng)常白臉進(jìn)去，黑臉出來(lái)，時(shí)間久了，一線(xiàn)技術(shù)人員流失嚴重。



▲六年前寧夏的一家鑄造廠(chǎng)

這是六年前寧夏的一家鑄造廠(chǎng)，廠(chǎng)區充斥著(zhù)粉塵、噪音，污染嚴重。六年后，這里已經(jīng)變成一個(gè)全新的3D打印基地。他們，正在顛覆著(zhù)傳統意義的鑄造生產(chǎn)。



▲六年后全新的3D打印基地

在這個(gè)智能車(chē)間，三名工人管理著(zhù)14臺3D打印機，這些打印機24小時(shí)作業(yè)。寧夏共享集團董事長(cháng)彭凡，在臟亂差的鑄造廠(chǎng)干了30多年，他立志要做鑄造產(chǎn)業(yè)的顛覆者。

什么是3D打??？

其實(shí)就是分層疊加技術(shù)，是一個(gè)從三維降到二維、再升到三維的過(guò)程。這項技術(shù)首先利用切片軟件將實(shí)體沿高度方向切成薄層，這個(gè)步驟可近似看成，一個(gè)平面一層一層進(jìn)行打印，再疊加起來(lái)形成立體。3D打印技術(shù)在鑄造領(lǐng)域有一個(gè)分支，名叫3DP，目前在業(yè)內生產(chǎn)效率最高，成本相對較低，最易于產(chǎn)業(yè)化推廣。



以前做一個(gè)鑄件，必須先做出一模一樣的模型，做完得兩個(gè)月。而鑄造3D打印沒(méi)有模型，只要直接將陰膜打印出來(lái)，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(wú)人駕駛運載工具進(jìn)行無(wú)縫運載作業(yè)。在鑄造3D打印智能工廠(chǎng)車(chē)間里，移動(dòng)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(xiàn)，生產(chǎn)效率是同等規模傳統鑄造的5倍以上。據了解，整個(gè)車(chē)間每班僅需7人，全部工作在空調環(huán)境，無(wú)吊車(chē)、無(wú)重體力勞動(dòng)，而且實(shí)現了零排放。



車(chē)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(shù)脂與砂子里的固化劑發(fā)生反應后固化，勾畫(huà)出砂型截面圖形。轉輪砂型要通過(guò)2000層堆疊，每層砂子的厚度只有0.3毫米，只要有一層沒(méi)有達到水平，之后所有的砂層都將傾斜，導致整個(gè)砂型報廢。



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



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



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

鑄件生產(chǎn)由復雜變得簡(jiǎn)單，傳統的鑄造生產(chǎn)方式則由“黑色”變?yōu)椤熬G色”。隨著(zhù)生產(chǎn)實(shí)現零排放，以前的翻砂車(chē)間搖身一變成了空調工廠(chǎng)，徹底顛覆以手工為主的多品種小批量砂型鑄造生產(chǎn)方式。



的共享裝備鑄造3D打印智能工廠(chǎng)是世界首個(gè)萬(wàn)噸級鑄造 3D 打印智能工廠(chǎng)。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(shí)現了大型3D打印機在鑄造行業(yè)產(chǎn)業(yè)化應用。如今，這里已成為國務(wù)院認定的 7 個(gè)國家雙創(chuàng )示范企業(yè)之一，發(fā)改委確定的國家智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新中心，工信部批準建設的國家增材制造創(chuàng )新中心。



與世界先進(jìn)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(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游的發(fā)展，引領(lǐng)中國鑄造轉型升級。