铸造3D打印，从受制于人到世界领跑

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中国传统的铸造行业主要是体力劳动，通常被描述为& lsquo愚蠢，又黑又厚。我已经在修理厂工作了9年，我一直梦想着我们的工作环境能够得到改善。

这位年轻演讲者的名字叫刘一。36岁时，他担任宁夏共享集团有限公司(以下简称共享集团)产业创新中心副总经理兼智能制造研究院院长。

让铸造工人穿上白大褂，在空体面地工作，这是自20世纪90年代以来所有共享者都关心的事情。围绕产业转型升级的痛点，集团投资10多亿元，重点发展铸造3d打印产业应用技术和智能工厂建设。在中国第一次之后，集成技术引领了世界。

日前，《大国重型设备》在央视第二季播出，共享集团铸造厂的砂芯3d打印机也在其中亮相。这部纪录片展望了中国装备制造业的发展前景，与人分享的铸造梦想仍在继续。

改变行业现状，目标铸造3d打印

进入共享组，南边的建筑是快速原型工程技术研究中心。

14个高度超过5米的3d打印工业模型摆放整齐，除了机器运转的声音，没有其他的轰鸣声；除了几个工人在操作面板前监视，一两个机器人来回穿梭运送货物，没有其他人。

整个车间没有起重机，没有模型，没有沉重的体力，没有温差，没有废砂和灰尘排放，这完全颠覆了常识。

以前的铸造厂不是这样。刘一说。

铸造是装备制造业的基础产业。中国铸造产量连续16年居世界第一，是一个名副其实的铸造大国。然而，传统的铸造设备主要是混砂机，劳动强度大，效率低。最糟糕的是工作环境不好。工人们通常是白脸走进来，黑脸出来。长期以来，一线技术人员流失严重。

已经做了30多年演员的公司董事长范鹏一直在考虑如何改变这个行业。2012年，当他在德国看到3d打印实验室设备的铸造厂时，他意识到如果这项技术得到很好的利用，将会颠覆这个行业。

什么是3d打印？事实上，它是分层叠加技术，是一个从三维到二维再到三维的过程。刘一说，这项技术首先使用切片软件将固体沿高度方向切割成薄层。这个步骤可以近似为一层一层地打印一个平面，然后将它们叠加形成一个三维。3d打印技术在铸造领域有一个分支，叫做3dp。目前，它具有最高的生产效率，相对较低的成本，是最容易工业化。

共享者决定朝这个方向攻击。

过去，要制作一个铸件，你必须制作两个月完全相同的模型。刘一说，目前还没有铸造3d打印的模型，所以底片可以直接打印，然后倒入铁水或钢水中。铸件不需要人工组装，成品可以在一周左右完成。

尽一切努力克服困难，打破外国技术的垄断

锁定铸造3d打印技术后，范鹏立即投资近1亿元购买了一台德国制造的打印机，组织了一个50人的团队从某个点突围，样机实验正式开始。

没想到，问题很快就来了。

所有材料和备件必须进口，如果设备出故障，必须由外国人修理，不能使用。范鹏哀叹道。

有一天，机器在印刷过程中突然出故障，工作箱打不开，所以直接罢工了。在与德国供应商取得联系后，另一方要求从工程师登机时开始计算费用，每小时收费165欧元。

一个星期后，工程师终于到达银川，但在旧问题解决之前，新问题又出现了。当分享小组对这种情况给出反馈时，另一方摇摇头，因为他只负责解决以前的错误，而新的错误必须再次经历这一过程。

这位德国工程师离开了，留下了一台无法运转的机器，并与人分享愤怒和困难。

从那以后，这种情况一直在重复，所以在2013年，范鹏决定解决那些受制于人的技术问题。刘一此时被委以重任，集中力量进行材料、技术、软件和硬件的综合研发。

经过两年多的探索和研究，当原型喷出墨水时，每个人都兴奋地跳了起来。他们建造了中国第一个铸造3d打印原型，在世界上效率最高，德国技术中存在的许多问题得到了改进。

以发动机气缸盖铸造为例。最初，将近20个砂型零件必须用金属模具制造，这需要一个高度熟练的工人来精确地组装它们。这是一个高级技师只能在培训半年后才能做的工作。但3d打印技术可以一次打印，误差从1毫米降低到0.3毫米，生产效率提高了35倍左右，成品率提高了20%和30%。

铸造生产已经从复杂变成简单，而传统的铸造生产已经从黑色变成绿色。随着生产零排放的实现，原翻砂车间已改造成空调整厂，彻底颠覆了以手工为主的多品种小批量砂型铸造生产模式。

引领行业发展，推进铸造强国建设

山人是顶峰。

我的目标是升级工业化和使用& lsquo三部曲的描述是不够的，目前是& lsquo五部曲。范鹏笑了。