3D打印在洛实现工业领域应用创新

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发布时间:2024-08-21 21:45

  “唰——唰——”日前,模温机在洛阳高新区洛阳机器人智能装备产业园洛阳易普特智能科技有限公司3D打印中心里,伴随着有节律的机械运作声,一台台如数控机床大小的设备稳定运转,原料砂从储砂罐内流出,在打印喷头的喷涂下,各种形状的砂模渐次成型。

  “这是我们具有自主知识产权的新技术——3D打印砂制模,这也是3D打印技术在工业领域的创新应用。”该企业董事长赵禔话语中带着自信。

  这家专注于3D打印铸件砂模制造及服务的科技型企业,靠着快速、便捷、专业的砂模打印业务,在业内刮起3D打印替代人工制造砂模的“旋风”,投产不到4个月已签订近200万元订单,产品供不应求。

  作为工业基础工序之一,铸造通过浇注液态金属冷却成型生产铸件,其过程离不开模具这个关键部件。

  “其功能和我们做蛋糕的模具类似,只不过蛋糕外形简单,而实际生产中的模具可谓奇形怪状,生产难度大。”赵禔说。

  目前,传统模具制造工艺需要先手工制作木模,再使用木模制作砂型翻模。这一过程不仅耗时耗力,而且人工成本高。一名砂模工人力成本每年在10万元以上,而且在逐渐上涨,且在一些发达地区已面临招工难等难题。

  看中市场痛点,企业将目光投向了近年来兴起的新技术——3D打印砂制模技术。该技术集成了三维设计、3D打印、智能数控、快速铸造、新型材料、机械电气等一系列学科技术,是当前世界先进铸型制造技术之一。目前,能够自主生产3D打印铸件砂模设备的企业仅有德国、美国等的少数高科技企业。

  该企业引入股东单位——爱司凯科技股份有限公司砂型3D打印设备,在我市建设3D打印中心。目前,该中心已配置砂型打印机8台,预设年产能2万吨砂型。

  记者在现场看到,在打印过程中,打印喷头先均匀喷涂一层原砂和固化剂混合体,再按照砂模截面形状喷涂粘结剂,如此交替进行。最终,粘结剂与固化剂发生胶联反应,固化成型。

  “整个过程有点儿像给蛋糕挤奶油造型,一层层堆叠成型。”赵禔说,和传统人工制模相比,3D打印制模具有人力成本低、精度高、绿色环保,以及可打印高度复杂模具等一系列优势,行业推广前景看好。

  以航空发动机缸体为例,其油路直径甚至为毫米级,而且走向高度复杂,传统手工模难以制作。3D打印技术所生产砂模尺寸误差甚至低于0.3毫米,可以说砂子直径是多少,误差就能控制到多少,制作航空发动机缸体等的高精度模具游刃有余。

  在高效方面,传统手工制模耗时耗力,时间成本高,单个发动机缸体模具制作往往需要3个月以上。采用3D打印技术制作模具,最多需要10天即可下线。照此计算,采用3D打印制作,可使得汽车等发动机缸体研发周期从3年缩短至最短半年左右,大大提升研发效率。

  未来,企业将抢占制造业转型发展先机,推进3D技术研究院建设,在3D技术工业应用中取得更大成效,力争3年内年销售额达4亿元,建功“中国制造”转型升级。