1. 解決傳統(tǒng)鑄造工藝的限制

復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型難 

傳統(tǒng)鑄造工藝在制造復(fù)雜形狀的砂型模具時，往往面臨巨大的技術(shù)難題和高昂的成本。例如，航空發(fā)動機葉片內(nèi)部通常有精細(xì)復(fù)雜的冷卻通道，傳統(tǒng)工藝制造這類模具的難度極高。而砂型3D打印機通過數(shù)字化建模和逐層打印技術(shù)，能夠輕松實現(xiàn)復(fù)雜形狀砂型的制造，極大地降低了技術(shù)門檻和成本。

定制化生產(chǎn)受限 

隨著個性化消費和小眾市場的興起，小批量、定制化鑄件的需求呈爆發(fā)式增長。然而，傳統(tǒng)鑄造工藝的開模成本高、定制周期長，難以滿足市場的快速響應(yīng)需求。砂型3D打印機無需模具，能夠根據(jù)客戶的特殊規(guī)格、造型和性能要求，快速設(shè)計并打印砂型，極大地提高了定制化生產(chǎn)的靈活性和效率。

2. 提升生產(chǎn)效率與成本控制

生產(chǎn)周期長

傳統(tǒng)砂型鑄造需要經(jīng)歷設(shè)計模具、制造模具、調(diào)試模具等冗長流程，大型模具的制造周期常常超過數(shù)月。期間還可能因設(shè)計變更或模具瑕疵導(dǎo)致返工，進(jìn)一步延長生產(chǎn)周期。砂型3D打印機無需模具制作，直接按數(shù)字模型打印，可以大幅縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高生產(chǎn)效率。

成本控制難

傳統(tǒng)鑄造模具制造過程中，材料浪費嚴(yán)重，復(fù)雜模具的材料利用率不足30%。此外，從模具工到造型工、修模工，人力投入大，進(jìn)一步推高了成本。砂型3D打印機按需打印，精準(zhǔn)用砂，材料利用率超過90%。打印過程自動化程度高，減少了人力成本，顯著降低了生產(chǎn)成本。

3. 提高產(chǎn)品質(zhì)量

尺寸精度低

傳統(tǒng)砂型因模具磨損、分型面貼合誤差等問題，鑄件尺寸偏差常超過±1mm，后續(xù)機加工余量多，材料浪費大。砂型3D打印機由數(shù)字化模型精準(zhǔn)驅(qū)動，砂型尺寸精度可達(dá)±0.5mm以內(nèi)，減少了機加工工序，降低了成本。

內(nèi)部質(zhì)量不均

傳統(tǒng)砂型易出現(xiàn)局部疏松、夾砂等問題，導(dǎo)致鑄件力學(xué)性能不均，易出現(xiàn)裂紋等缺陷。砂型3D打印機能實現(xiàn)均勻緊實，避免砂粒松散不均，同時優(yōu)化凝固過程，大幅減少縮孔、縮松，保障鑄件內(nèi)部質(zhì)量穩(wěn)定可靠，提升產(chǎn)品性能與使用壽命。

4. 環(huán)保優(yōu)勢

傳統(tǒng)鑄造的模具制造產(chǎn)生大量廢金屬、廢塑料，砂型處理后廢砂堆積如山。年產(chǎn)能萬噸鑄件的工廠，廢砂年排放量超過5000噸，處理成本高且污染環(huán)境。砂型3D打印機在生產(chǎn)中，未使用的砂可回收再利用，廢棄物極少。此外，打印過程無需大量化學(xué)粘結(jié)劑，減少了有害氣體揮發(fā)，改善了車間環(huán)境。

5. 鑄造廠值得購買砂型3D打印機的理由

提高生產(chǎn)效益

砂型3D打印機能夠快速響應(yīng)市場需求，特別適合頻繁改型的小批量產(chǎn)品。它能讓鑄造廠快速滿足客戶的個性化定制需求，提高客戶滿意度和市場競爭力。同時，砂型3D打印機支持批量生產(chǎn)，可在短時間內(nèi)打印出大量高質(zhì)量的砂型，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。

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砂型3D打印技術(shù)直接打印砂型，無需開模具，從而大大降低了開模費用，特別適合小批量和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)需求。此外，砂型3D打印設(shè)備只需簡單培訓(xùn)即可操作，且不需要大量人力協(xié)同，能有效減少對技術(shù)工人的依賴，讓鑄造廠輕松應(yīng)對招工難、用工貴的問題。

提升產(chǎn)品質(zhì)量

砂型3D打印機的精度較高，如3DPTEK的3D打印設(shè)備，這意味著鑄件的尺寸精度大幅提升，產(chǎn)品的一次合格率顯著增加，降低了廢品率，讓鑄造廠的資源利用率更高。同時，3D打印砂型的精度和表面質(zhì)量更佳，減少了打磨、修整的工作量，讓生產(chǎn)過程更加清潔，并提升了產(chǎn)品的質(zhì)量和工藝一致性。

優(yōu)化生產(chǎn)管理

砂型3D打印機以緊湊的機身設(shè)計，占地小，靈活安裝，適合中小型鑄造廠的不同場地布局需求。模塊化的生產(chǎn)方案還能支持企業(yè)輕松擴(kuò)展，實現(xiàn)多機聯(lián)動。部分砂型3D打印機支持?jǐn)?shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)，企業(yè)管理者可實時監(jiān)控生產(chǎn)進(jìn)度和設(shè)備狀態(tài)，實現(xiàn)生產(chǎn)流程的全面可控，設(shè)備運行數(shù)據(jù)可自動存儲，方便優(yōu)化生產(chǎn)策略。

6. 結(jié)語

砂型3D打印機的出現(xiàn)，不僅解決了傳統(tǒng)鑄造工藝中的諸多難題，還為鑄造行業(yè)帶來了前所未有的機遇。它通過提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量和優(yōu)化生產(chǎn)管理，為鑄造廠提供了強大的競爭力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，砂型3D打印機將在未來的制造業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用，推動鑄造行業(yè)向更高效、更環(huán)保、更智能的方向發(fā)展。

砂型3D打印機解決了什么核心問題？這篇文章告訴你真相最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

北京三帝科技股份有限公司專注于3D打印裝備與快速制造服務(wù)，是國家級專精特新“小巨人”企業(yè)，工信部增材制造典型應(yīng)用場景供應(yīng)商.同時擁有激光和粘結(jié)劑噴射3D打印設(shè)備和材料技術(shù)及應(yīng)用工藝，產(chǎn)品技術(shù)主要用于賦能鑄造產(chǎn)業(yè)及MIM產(chǎn)業(yè)。業(yè)務(wù)涵蓋3D打印裝備的研發(fā)及生產(chǎn)、3D打印原材料的研發(fā)及生產(chǎn)，3D打印工藝技術(shù)支持服務(wù)、快速成品件制造服務(wù)等，建立了完整的3D打印快速制造產(chǎn)業(yè)鏈。（咨詢熱線：韓經(jīng)理 13811566237）

三帝科技自主研發(fā)的用于工業(yè)鑄造領(lǐng)域的3DP噴墨砂型3D打印機、SLS選區(qū)激光燒結(jié)砂型/蠟型3D打印機，融合了公司近30年的鋪粉技術(shù)經(jīng)驗，可滿足不同尺寸、不同材質(zhì)產(chǎn)品的制造需求.

3DP噴墨砂型3D打印機

三帝科技3DP噴墨砂型3D打印機成型尺寸大、打印效率高，砂型精度和強度較傳統(tǒng)工藝高，適用于大尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、中小批量砂型的快速制造。

3DPTEK-J1600Pro

3DPTEK-J1600Plus

3DPTEK-J1800

3DPTEK-J2500

3DPTEK-J4000

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SLS選區(qū)激光燒結(jié)砂型3D打印機

三帝科技SLS選區(qū)激光燒結(jié)砂型3D打印機適合復(fù)雜管路、油路結(jié)構(gòu)砂型的一體成型。打印的砂型精度可達(dá)到±0.1mm，強度可達(dá)到4-6MPa。

LaserCore-5300

LaserCore-6000

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SLS選區(qū)激光燒結(jié)蠟型3D打印機

三帝科技SLS選區(qū)激光燒結(jié)蠟型3D打印機，可快速成型大尺寸、薄壁結(jié)構(gòu)蠟型，具有成型精度高、表面質(zhì)量優(yōu)等特點。

LaserCore-5300

LaserCore-6000

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三帝科技3D打印技術(shù)賦能鑄造

主要價值：

1.提升新產(chǎn)品開發(fā)能力

·免開金屬模具，降低新產(chǎn)品開發(fā)成本，縮短制作周期；

·提升企業(yè)對新產(chǎn)品、新客戶的開發(fā)能力和對批量訂單的搶單能力。

2.小批量產(chǎn)品快速交付：

·通過3D打印或3D打印與傳統(tǒng)工藝結(jié)合（外模：金屬模/木模；砂芯：3D打?。瑢崿F(xiàn)小批量產(chǎn)品的低本高效生產(chǎn)。

3.降低工藝驗證風(fēng)險：

·在開金屬模具前進(jìn)行工藝驗證，減少失敗風(fēng)險和修模時間。

4.金屬模具快速制造：

·通過3D鑄造工藝快速制造金屬模具（鋁模、鐵模等），可縮短金屬模具制造周期，降低20%以上的制造成本。

5.優(yōu)化工藝、提升技術(shù)水平：

·滿足輕量化、復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品需求，實現(xiàn)一體化成型、零件制造變?yōu)椴考圃?，幫助鑄造企業(yè)提升技術(shù)水平，提高產(chǎn)品附加值，增強企業(yè)盈利水平。

6.提升材料利用率：

·提高鑄造材料利用率，降低資源消耗。

7.提升企業(yè)形象，改善生產(chǎn)環(huán)境：

·降低勞動強度，緩解招工難題。

合作優(yōu)勢：

1. 設(shè)備穩(wěn)定可靠，經(jīng)市場驗證：30年鋪粉技術(shù)經(jīng)驗，設(shè)備穩(wěn)定可靠，經(jīng)市場驗證，部分用戶采購的3D打印機已成功穩(wěn)定運行超過20年；
2. 國內(nèi)唯一，同時掌握“3DP＋SLS＋BJ＋SLM”工藝：擁有工信部增材制造典型應(yīng)用場景——“3DP+SLS”復(fù)合砂型工藝；
3. 實操培訓(xùn)，包教包會：通過旗下多個3D制造中心提供全面的工藝指導(dǎo)、設(shè)備培訓(xùn)等；
4. 全國售后服務(wù)，及時響應(yīng)：通過旗下多個3D制造中心提供及時的就近售后服務(wù)，確?？焖夙憫?yīng)；
5. 市場協(xié)同，資源共享：助力客戶拓展業(yè)務(wù)機會，增強市場競爭力。

三帝科技作為3D打印技術(shù)的引領(lǐng)者和應(yīng)用推動者，已獲得金科君創(chuàng)、中金資本、中科海創(chuàng)及成為資本等知名基金的投資支持.

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咨詢熱線：韓經(jīng)理 13811566237

三帝科技3D鑄造解決方案，助力鑄造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

圖片來自：Colibrium Additive / GKN Additive

國際大廠看好BJ技術(shù)的市場潛力，紛紛入局。GE通用電氣自2016年開始布局BJ技術(shù)，后旗下Colibrium Additive推出Series 3金屬粘結(jié)劑噴射系統(tǒng)。與汽車制造商合作生產(chǎn)輕量化、高性能的汽車零部件，提升整車性能。HP惠普基于熱噴墨（TIJ）專業(yè)經(jīng)驗，于2018年推出HP Metal Jet技術(shù)，并在4年后推出HP Metal Jet S100金屬打印解決方案。GKN Additive采用HP Metal Jet技術(shù)進(jìn)行汽車和工業(yè)零部件的批量生產(chǎn)，MIM行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者Parmatech采用HP Metal Jet技術(shù)用于復(fù)雜形狀的精密手術(shù)工具的制造。

圖：三帝科技BJ金屬/陶瓷打印機3DPTEK-J160R、3DPTEK-J400P/800P

作為制造業(yè)大國，中國對BJ技術(shù)的市場需求更為迫切。國內(nèi)領(lǐng)先的3D打印裝備與快速制造服務(wù)提供商北京三帝科技股份有限公司自主掌握BJ技術(shù)設(shè)備、材料、工藝等關(guān)鍵技術(shù)，在小粒徑粉體鋪放、粉床致密度提升、高尺寸精度控制、粘結(jié)劑材料體系開發(fā)、脫脂燒結(jié)工藝等方面具備成熟的技術(shù)和經(jīng)驗。公司自主研制的3DPTEK-J160R/J400P/J800P系列化粘結(jié)劑噴射打印設(shè)備及其成型工藝，集成了精準(zhǔn)供料系統(tǒng)、高致密鋪粉系統(tǒng)和高精度噴墨打印控制系統(tǒng)，解決了小粒徑低流動性粉末鋪放與成型致密度關(guān)鍵共性技術(shù)，突破了高分辨率、高精度噴墨控制關(guān)鍵技術(shù)，可實現(xiàn)800-1200dpi高分辨率打印成型，成型精度優(yōu)于±0.1mm，成型效率最高可達(dá)3600cc/h，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。

圖：BJ金屬樣件

三帝科技在多年BJ技術(shù)研究中逐步形成了健全的粘結(jié)劑材料成型工藝體系。基于水基環(huán)保型粘結(jié)劑和溶劑基高效粘結(jié)劑兩大種類形成的20余種工藝配方，對粘結(jié)劑理化特性、粘結(jié)劑與粉末的相互作用進(jìn)行了系統(tǒng)性研究分析，開發(fā)相應(yīng)的成型工藝和脫脂燒結(jié)等后處理工藝，實現(xiàn)了適用于不銹鋼、工模具鋼、鈦合金、銅合金、高溫合金、硬質(zhì)合金等金屬材料，碳化硅（SiC）等陶瓷材料以及PMX晶態(tài)蠟、無機鹽、食品、藥品、高分子復(fù)合材料等非金屬材料的成型工藝。同時，通過對高致密度脫脂燒結(jié)成型工藝的系統(tǒng)研究，實現(xiàn)了對脫脂燒結(jié)過程中金屬與陶瓷產(chǎn)品的控形與控性，對脫脂燒結(jié)后的成品質(zhì)量實現(xiàn)精準(zhǔn)把控，產(chǎn)品性能優(yōu)于MIM國際材料標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能。

圖：BJ陶瓷樣件

在實現(xiàn)自主技術(shù)創(chuàng)新的同時，三帝科技逐步完成BJ標(biāo)準(zhǔn)制造工藝流程的搭建，并在全國建立分布式打印服務(wù)中心，為客戶研制基于BJ技術(shù)的產(chǎn)品制造工藝，推動其走向市場應(yīng)用。此外，公司聯(lián)合深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)共建了增材制造技術(shù)聯(lián)合實驗室，聯(lián)合深圳清華大學(xué)研究院、上海交通大學(xué)、北京科技大學(xué)等科研院所相關(guān)團(tuán)隊共同開展粘結(jié)劑噴射成型等材料、工藝與應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)研究，推動在工業(yè)模具、刀具、3C電子等產(chǎn)品，及復(fù)雜、異形大尺寸陶瓷產(chǎn)品等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

3C電子領(lǐng)域，產(chǎn)品日趨多樣化、復(fù)雜化、精細(xì)化的市場需求對制造技術(shù)提出了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)制造技術(shù)存在制造難度大、良品率低、成本高等眾多局限，尤其是鈦合金等難加工輕質(zhì)材料實現(xiàn)難度更高。三帝科技成功突破傳統(tǒng)鈦合金成形制造技術(shù)壁壘，基于BJ技術(shù)實現(xiàn)了鈦合金等活潑金屬的快速成型制造，實現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)3C電子產(chǎn)品零部件快速近凈成形的同時簡化了制造工藝，降低了生產(chǎn)制造成本。

??:基于三帝科技???BJ技術(shù)制造的典型3C產(chǎn)品零部件，最小結(jié)構(gòu)尺度0.4mm，燒結(jié)后致密度優(yōu)于99%

食品藥品領(lǐng)域，針對日益增長的多元化、個性化、精準(zhǔn)化飲食市場需求，三帝科技聯(lián)合中國農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，基于自主研發(fā)的BJ設(shè)備，開展技術(shù)裝備適配性研究與裝備集成，研發(fā)以食品水凝膠為原料的易吞咽食品和以食品基顆粒為原料的特殊造型食品，并對其安全性、可靠性等進(jìn)行綜合評價，最終實現(xiàn)個性化食品增材制造與智能化加工裝備的產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用。

模具領(lǐng)域，針對具有復(fù)雜型面、精細(xì)紋理結(jié)構(gòu)模具制造難度大的問題，基于三帝科技BJ技術(shù)可實現(xiàn)300mm×200mm×150mm尺度范圍內(nèi)高復(fù)雜度、高精細(xì)度的金屬模具制造，最小紋理表達(dá)尺度約0.26-0.3mm，同時突破大尺寸非典型結(jié)構(gòu)金屬零部件燒結(jié)致密化技術(shù)，實現(xiàn)了控形控性燒結(jié)，燒結(jié)性能滿足實際應(yīng)用需求。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，BJ技術(shù)有望在未來的工業(yè)制造中扮演更加關(guān)鍵的角色，其對制造成本、效率和品質(zhì)的積極影響，也必將進(jìn)一步推動這一技術(shù)在3C電子、模具、汽車、五金、工具、刀具、醫(yī)療器械、運動器材等行業(yè)形成千億級規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

【關(guān)于三帝科技】

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BJ粘結(jié)劑噴射技術(shù)——驅(qū)動工業(yè)制造升級的新質(zhì)生產(chǎn)力最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

△3DP砂型打印工藝制造的綠色鑄造砂型

龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)?；A(chǔ)

我國作為全球鑄造大國，擁有雄厚的基礎(chǔ)工業(yè)體量，目前有2萬4千多家鑄造企業(yè)，鑄造產(chǎn)量占世界45%。據(jù)中國鑄造協(xié)會數(shù)據(jù)，2023年中國各類鑄件總產(chǎn)量5190萬噸。如此龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，為鑄造產(chǎn)業(yè)集群的形成和發(fā)展提供了堅實基礎(chǔ)，眾多企業(yè)的集聚產(chǎn)生了規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率.

完整的產(chǎn)業(yè)鏈配套

鑄造產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈較長，涵蓋了上游的原材料供應(yīng)商、設(shè)備供應(yīng)商，中游的鑄造企業(yè)，以及下游的眾多應(yīng)用領(lǐng)域。我國鑄造產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)的企業(yè)分工明確、協(xié)作緊密，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈配套。例如在河南等地的鑄造產(chǎn)業(yè)集群中，不僅有大量的鑄造企業(yè)，還有提供生鐵、廢鋼等原材料的供應(yīng)商，以及生產(chǎn)鑄造機械、加工設(shè)備、檢測設(shè)備的企業(yè)，這種完整的產(chǎn)業(yè)鏈條使得企業(yè)間的交易成本降低，生產(chǎn)周期縮短，能夠快速響應(yīng)市場需求，增強了集群的整體競爭力.

豐富的技術(shù)與人才資源

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國鑄造產(chǎn)業(yè)集群積累了豐富的技術(shù)和人才資源。一方面，集群內(nèi)的企業(yè)在長期的生產(chǎn)實踐中不斷探索和創(chuàng)新，形成了各自的核心技術(shù)和工藝，如一些地區(qū)在砂型鑄造、精密鑄造、壓鑄等領(lǐng)域具有獨特的技術(shù)優(yōu)勢；另一方面，產(chǎn)業(yè)集群吸引了大量的專業(yè)人才，包括技術(shù)工人、工程師、科研人員等，他們?yōu)槠髽I(yè)的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新提供了智力支持。同時，集群內(nèi)企業(yè)間的人才流動和技術(shù)交流也較為頻繁，促進(jìn)了技術(shù)的傳播和創(chuàng)新，有利于提升整個集群的技術(shù)水平.

強大的市場輻射能力

我國的鑄造產(chǎn)業(yè)集群分布廣泛，且多集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、交通便利的地區(qū)，如長三角、珠三角等，這些地區(qū)具有優(yōu)越的地理位置和良好的市場環(huán)境，能夠輻射全國乃至全球市場。以長三角地區(qū)的鑄造產(chǎn)業(yè)集群為例，其生產(chǎn)的鑄件產(chǎn)品不僅滿足了國內(nèi)汽車、機械裝備等行業(yè)的大量需求，還出口到歐美、東南亞等國際市場，強大的市場輻射能力為產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展提供了廣闊的空間，促使企業(yè)不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場份額.

政策支持與產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)

國家高度重視鑄造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，出臺了一系列相關(guān)政策，如“十四五”規(guī)劃中明確了鑄造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的目標(biāo)，包括到2025年采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的鑄件超過50萬噸等 。這些政策為鑄造產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展提供了有力支持，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集群向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展，推動了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，提升了集群的整體競爭力.

區(qū)域品牌效應(yīng)

一些知名的鑄造產(chǎn)業(yè)集群已經(jīng)形成了區(qū)域品牌效應(yīng)，如泊頭的“中國鑄造名城”、焦作的氣缸套、“含山鑄造”、“林州鑄造”等 。這些區(qū)域品牌在市場上具有較高的知名度和美譽度，能夠吸引更多的客戶和資源，為集群內(nèi)的企業(yè)帶來了更多的發(fā)展機遇。同時，區(qū)域品牌的建設(shè)也促使企業(yè)更加注重產(chǎn)品質(zhì)量和品牌形象，加強了企業(yè)間的合作與自律，有利于維護(hù)集群的整體利益和市場秩序.

我國鑄造企業(yè)遍布各地，形成了多個特色鮮明的中國制造集群。如河南省，新鄉(xiāng)市年產(chǎn)大型鑄鋼件5.5萬噸，出口量30%以上，輝縣市擁有100多家鑄造企業(yè)，產(chǎn)能超過130萬噸；平頂山郟縣被稱為中國鑄鐵鍋之都……

這些集群在長期發(fā)展過程中，積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗和產(chǎn)業(yè)資源，但同時也面臨著傳統(tǒng)鑄造工藝帶來的高能耗、高污染以及資源浪費等問題。據(jù)統(tǒng)計，傳統(tǒng)鑄造工藝在材料利用率方面存在較大提升空間，且能源消耗強度較高，這不僅增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，也對環(huán)境造成了較大壓力，與我國雙碳目標(biāo)的實現(xiàn)存在一定矛盾 。

3D打印+鑄造新質(zhì)生產(chǎn)力

從提效、減污和降本的角度看，3D打印+鑄造具有綠色屬性和先進(jìn)性：

提效

? 生產(chǎn)周期大幅縮短：某公司采用“3D+”鑄造工藝后，生產(chǎn)周期縮短60%以上，如組芯壓縮機內(nèi)氣缸的生產(chǎn)周期從48天縮短至12天，L型床身從45天縮短至15天。

? 產(chǎn)能顯著提升：“3D+”鑄造工藝產(chǎn)能提升50%，效率翻番，能快速響應(yīng)市場需求，提高企業(yè)競爭力。

? 快速原型制作：砂型3D打印技術(shù)可在短時間內(nèi)制作復(fù)雜砂型，快速完成原型部件制作，如某新能源車企試制商卡水冷電機殼，采用3DP砂型打印10天即交付，相比傳統(tǒng)工藝60天的制作周期縮短了83%。

減污

? 材料浪費減少：3D打印按需制造，支撐砂在線回收，砂子利用率可達(dá)95%以上，減少了傳統(tǒng)制模過程中的原材料浪費。

? 粉塵污染降低：三帝科技砂型3D打印設(shè)備在生產(chǎn)過程中能有效減少粉塵產(chǎn)生，配合再生砂等環(huán)保材料，助力鑄造廠實現(xiàn)綠色制造。

降本

? 模具成本降低：傳統(tǒng)鑄造中，儀表板模具成本70萬-100萬元，保險杠模具35萬-70萬元，發(fā)動機部件模具15萬-60萬元甚至更高，而3D打印砂模成本低，設(shè)計修改靈活，無需昂貴模具制造費用。

? 人力成本減少：3D打印過程自動化，減少了對人工操作的依賴及人為錯誤，降低了人力成本，如三帝科技3D打印設(shè)備只需簡單培訓(xùn)即可操作，無需大量人力協(xié)同。

? 能源消耗降低：3DP打印工藝3D 打印技術(shù)能耗比砂芯制造和注塑設(shè)備較低。與注塑成型相比，3DP打印砂型是通過噴頭噴出粘結(jié)劑將砂子粘結(jié)成型，無需像注塑成型那樣對材料進(jìn)行長時間的加熱熔融等過程，所以能耗大幅降低。與3DP打印砂型相比，傳統(tǒng)砂芯制造中的熱芯盒法制芯，需使芯盒保持在200℃-300℃，讓芯砂射入芯盒中后，氯化銨在較高溫度下與樹脂中的游離甲醛反應(yīng)生成酸，從而使型芯很快硬化，此過程能耗多。而3DP打印砂型過程中，砂子無需加熱到如此高溫，且設(shè)備本身能耗相對較低。

△經(jīng)過3DP砂型打印工藝升級改造后的綠色快速鑄造工廠

三帝科技助力3D鑄造

在此背景下，3D Printing Technology, Inc.的探索實踐為行業(yè)發(fā)展提供了有益借鑒。三帝科技通過收購6家傳統(tǒng)鑄造廠，引入3D打印技術(shù)推動其轉(zhuǎn)型升級，成效顯著。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，3D打印技術(shù)的精準(zhǔn)特性大幅提高了材料利用率，有效降低了原材料從開采到加工各環(huán)節(jié)的碳排放，減少了對環(huán)境的影響，這對于我國鑄造產(chǎn)業(yè)降低資源消耗強度、提高資源利用效率具有重要示范意義，與國家相關(guān)部門推動各行業(yè)綠色發(fā)展、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的政策方向高度契合 。

從能源消耗角度分析，傳統(tǒng)鑄造過程中的反復(fù)加工和修正工序?qū)е履茉聪牧看?，?D打印輔助鑄造則簡化了生產(chǎn)流程，降低了能源需求。國家一直致力于能源領(lǐng)域的改革與發(fā)展，出臺了一系列提高能源利用效率和推廣清潔能源應(yīng)用的政策措施。鑄造企業(yè)采用3D打印技術(shù)后，能夠更好地與這些能源政策協(xié)同，例如引入節(jié)能型3D打印鑄造設(shè)備，并結(jié)合清潔能源供電，進(jìn)一步降低碳排放，助力鑄造行業(yè)能源結(jié)構(gòu)的綠色優(yōu)化，為實現(xiàn)雙碳目標(biāo)下能源消耗總量和強度“雙控”發(fā)揮積極作用 。

在技術(shù)創(chuàng)新推動方面，我國制造業(yè)的發(fā)展離不開新興技術(shù)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的深度應(yīng)用與融合創(chuàng)新。國家在“十四五”期間，工信部等部門已印發(fā)《關(guān)于推動鑄造和鍛壓行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，為行業(yè)發(fā)展指明方向，如推動智能化改造，打造智能制造示范工廠；助力綠色發(fā)展，調(diào)整產(chǎn)能置換政策；支持優(yōu)質(zhì)企業(yè)發(fā)展，培育專精特新“小巨人”和制造業(yè)單項冠軍；發(fā)展產(chǎn)業(yè)集群，培育鑄造特色產(chǎn)業(yè)集群等 。對于3D打印+鑄造這一創(chuàng)新模式，國家相關(guān)部門高度重視，應(yīng)在研發(fā)投入、人才培養(yǎng)和技術(shù)推廣等方面加大政策扶持力度，延續(xù)并深化“十四五”的發(fā)展策略到“十五五”規(guī)劃及以后階段。通過設(shè)立專項研發(fā)基金，鼓勵高校、科研機構(gòu)與企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研深度合作，聯(lián)合攻克技術(shù)難題，加速綠色鑄造技術(shù)的成熟與應(yīng)用普及，提升我國鑄造產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平，增強在國際市場上的低碳競爭力，以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)從鑄造大國向鑄造強國的轉(zhuǎn)變，而專精特新“小巨人”三帝科技的實踐成果也為政策的精準(zhǔn)實施和優(yōu)化提供了現(xiàn)實參考 。

從產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展視角出發(fā)，國家相關(guān)部門可充分發(fā)揮我國制造業(yè)集群優(yōu)勢，引導(dǎo)建立3D打印+鑄造的綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)。以三帝科技收購的鑄造廠及其所在的產(chǎn)業(yè)集群為基礎(chǔ)，吸引上下游相關(guān)企業(yè)入駐園區(qū)，形成完整的綠色產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。在園區(qū)內(nèi)集中配置完善的基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)保配套設(shè)施，實現(xiàn)廢棄物的集中處理和循環(huán)利用，構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。企業(yè)間通過共享3D打印技術(shù)資源、能源管理系統(tǒng)等，能夠有效降低整體運營成本和碳排放，同時便于統(tǒng)一監(jiān)管和推廣綠色鑄造標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)企業(yè)的綠色低碳協(xié)同發(fā)展，打造成為雙碳目標(biāo)下我國傳統(tǒng)鑄造產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的示范樣本，以點帶面推動全國鑄造行業(yè)的全面綠色變革，為我國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供堅實的產(chǎn)業(yè)支撐和有力的政策實踐范例，進(jìn)一步彰顯我國在全球綠色制造領(lǐng)域的引領(lǐng)地位和大國擔(dān)當(dāng) 。

3D打印+鑄造：驅(qū)動綠色鑄造變革，助力雙碳目標(biāo)達(dá)成最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

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