鑄造3D打印,從受制於人到世界領跑

  “我國傳統鑄造行業以手工勞動爲主,通俗地形容就是‘傻大黑粗’。我在維修車間待了9年,心裏一直有個夢想——我們的工作環境能得到改善。”

  說話的年輕人名叫劉軼,36歲的他是寧夏共享集團股份有限公司(以下簡稱共享集團)產業創新中心副總經理、智能製造研究院院長。

  讓鑄造工人穿着白大褂在空調環境下體面地工作,這是所有共享人自上世紀90年代以來就掛念着的事。集團聚焦行業轉型升級痛點,投入10多億元主攻鑄造3D打印產業化應用技術及智能工廠建設,實現國內首創後,綜合集成技術領跑世界。

  前幾天,《大國重器》第二季在央視熱播,共享集團的鑄造用砂芯3D打印機也在其中亮相。這部紀錄片展望了我國裝備製造業的發展前景,而共享人的“鑄造夢”,也在繼續。

  走進共享集團,位於南側的建築便是快速成形工程技術研究中心。

  14臺5米多高的鑄造3D打印產業化機型整齊擺放,除了機器運轉聲,再無其他轟鳴;除了幾位工作人員在操作板前監測,一兩臺機器人來回穿梭運送貨物,再無其他身影。

  整個車間無吊車、無模型、無重體力、無溫差、無廢砂及粉塵排放,完全顛覆常識。

  “以前的鑄造車間可不是這樣的。”劉軼說。

  鑄造是裝備製造業的基礎產業,我國鑄造產量連續16年穩居世界第一,是名副其實的鑄造大國。然而,傳統的鑄造設備以混砂機爲主,勞動強度大,效率低。最讓人糟心的是工作環境惡劣,工人經常白臉進去,黑臉出來,時間久了,一線技術人員流失嚴重。

  搞了30多年鑄造的公司董事長彭凡,一直在尋思怎樣讓這個行業翻身。2012年,當他在德國看到鑄造3D打印實驗室設備的時候,他意識到,如果把這項技術用好了,將是一件顛覆行業的事。

  什麼是3D打印?“其實就是分層疊加技術,是一個從三維降到二維、再升到三維的過程。”劉軼說,這項技術首先利用切片軟件將實體沿高度方向切成薄層,這個步驟可近似看成,一個平面一層一層進行打印,再疊加起來形成立體。3D打印技術在鑄造領域有一個分支,名叫3DP,目前在業內生產效率最高,成本相對較低,最易於產業化推廣。

  共享人決定主攻這個方向。

  “以前做一個鑄件,必須先做出一模一樣的模型,做完得兩個月。”劉軼說,而鑄造3D打印沒有模型,直接將陰膜打印出來,再澆上鐵水或鋼水即可。鑄件也不需要人工組配,一週左右就能做出成品。

  鎖定鑄造3D打印技術後,彭凡立即投資近億元購買了一臺德國產的打印機,組織一支50人的團隊從“點”上突破,樣機實驗工作正式開始。

  沒想到的是,問題很快來了。

  “所有材料和零配件都要進口,設備出故障了也必須老外來修,用不起啊。”彭凡感嘆。

  一天,機器在打印過程中突發故障,工作箱無法打開,直接“罷工”。與德國供應商取得聯繫後,對方提出要求:收費從工程師上飛機的那一刻開始計算,每小時165歐元。

  一星期後,工程師終於抵達銀川,但沒等舊問題得到解決,新問題又出現了。共享集團反饋這一情況時,對方竟然搖頭,理由是他只負責解決先前的故障,新故障必須重走程序。

  德方工程師離開了,留的是一臺無法運轉的機器,以及鬱憤難平的共享人。鄭州婦科:http://www.sgfk029.com/

  這種情形之後屢次上演,於是在2013年,彭凡決定專門解決受制於人的技術問題。劉軼就是此時被委以重任,主抓材料、工藝、軟硬件等全面研發工作。

  歷經兩年多探索與研究,當樣機噴出墨的剎那,大夥興奮地跳了起來——他們造出了國內第一臺也是世界上效率最高的鑄造3D打印樣機,德方技術存在的諸多問題均被改進。

  以發動機氣缸蓋鑄件爲例。原先用金屬模具得做近20個砂型零件,需要一個高技能工精密組裝出來,是一個高級技工培訓半年才能乾的工作。而採用3D打印技術一次就能打印完成,誤差也從原來的1毫米降到了0.3毫米,生產效率提高約3—5倍,成品率提高了20%—30%。

  鑄件生產由複雜變得簡單,傳統的鑄造生產方式則由“黑色”變爲“綠色”。隨着生產實現零排放,以前的翻砂車間搖身一變成了空調工廠,徹底顛覆以手工爲主的多品種小批量砂型鑄造生產方式。


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