“唰——唰——”日前，在高新區(qū)洛陽機(jī)器人智能裝備產(chǎn)業(yè)園洛陽易普特智能科技有限公司3D打印中心里，伴隨著有節(jié)律的機(jī)械運(yùn)作聲，一臺臺如數(shù)控機(jī)床大小的設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，原料砂從儲砂罐內(nèi)流出，在打印噴頭的噴涂下，各種形狀的砂模漸次成型。
“這是我們具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)——3D打印砂制模，這也是3D打印技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。”該企業(yè)董事長趙禔話語中帶著自信。
這家專注于3D打印鑄件砂模制造及服務(wù)的科技型企業(yè)，靠著快速、便捷、專業(yè)的砂模打印業(yè)務(wù)，在業(yè)內(nèi)刮起3D打印替代人工制造砂模的“旋風(fēng)”，投產(chǎn)不到4個月已簽訂近200萬元訂單，產(chǎn)品供不應(yīng)求。
作為工業(yè)基礎(chǔ)工序之一，鑄造通過澆注液態(tài)金屬冷卻成型生產(chǎn)鑄件，其過程離不開模具這個關(guān)鍵部件。
“其功能和我們做蛋糕的模具類似，只不過蛋糕外形簡單，而實(shí)際生產(chǎn)中的模具可謂奇形怪狀，生產(chǎn)難度大。”趙禔說。
目前，傳統(tǒng)模具制造工藝需要先手工制作木模，再使用木模制作砂型翻模。這一過程不僅耗時耗力，而且人工成本高。一名砂模工人力成本每年在10萬元以上，而且在逐漸上漲，且在一些發(fā)達(dá)地區(qū)已面臨招工難等難題。
看中市場痛點(diǎn)，企業(yè)將目光投向了近年來興起的新技術(shù)——3D打印砂制模技術(shù)。該技術(shù)集成了三維設(shè)計、3D打印、智能數(shù)控、快速鑄造、新型材料、機(jī)械電氣等一系列學(xué)科技術(shù)，是當(dāng)前世界先進(jìn)鑄型制造技術(shù)之一。目前，能夠自主生產(chǎn)3D打印鑄件砂模設(shè)備的企業(yè)僅有德國、美國等的少數(shù)高科技企業(yè)。
該企業(yè)引入股東單位——愛司凱科技股份有限公司砂型3D打印設(shè)備，在我市建設(shè)3D打印中心。目前，該中心已配置砂型打印機(jī)8臺，預(yù)設(shè)年產(chǎn)能2萬噸砂型。
記者在現(xiàn)場看到，在打印過程中，打印噴頭先均勻噴涂一層原砂和固化劑混合體，再按照砂模截面形狀噴涂粘結(jié)劑，如此交替進(jìn)行。最終，粘結(jié)劑與固化劑發(fā)生膠聯(lián)反應(yīng)，固化成型。
“整個過程有點(diǎn)兒像給蛋糕擠奶油造型，一層層堆疊成型。”趙禔說，和傳統(tǒng)人工制模相比，3D打印制模具有人力成本低、精度高、綠色環(huán)保，以及可打印高度復(fù)雜模具等一系列優(yōu)勢，行業(yè)推廣前景看好。
以航空發(fā)動機(jī)缸體為例，其油路直徑甚至為毫米級，而且走向高度復(fù)雜，傳統(tǒng)手工模難以制作。3D打印技術(shù)所生產(chǎn)砂模尺寸誤差甚至低于0.3毫米，可以說砂子直徑是多少，誤差就能控制到多少，制作航空發(fā)動機(jī)缸體等的高精度模具游刃有余。
在高效方面，傳統(tǒng)手工制模耗時耗力，時間成本高，單個發(fā)動機(jī)缸體模具制作往往需要3個月以上。采用3D打印技術(shù)制作模具，最多需要10天即可下線。照此計算，采用3D打印制作，可使得汽車等發(fā)動機(jī)缸體研發(fā)周期從3年縮短至最短半年左右，大大提升研發(fā)效率。
未來，企業(yè)將搶占制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展先機(jī)，推進(jìn)3D技術(shù)研究院建設(shè)，在3D技術(shù)工業(yè)應(yīng)用中取得更大成效，力爭3年內(nèi)年銷售額達(dá)4億元，建功“中國制造”轉(zhuǎn)型升級。
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