新质生产力在泉州丨机械装备焕“新” 助力千亿产业再升级

　　今年3月，2024年中国百强产业集群名单公布，泉州机械装备产业集群上榜。作为九大千亿集群产业之一，泉州的机械装备产业正向高端化、智能化、绿色化发展，产值规模已超2600亿元，拥有规上机械装备企业700多家，超亿元企业300多家。

　　铸造是工业领域最传统、最古老的细分行业，是装备制造中不可或缺的一环。

　　坐落于泉州南安，全球首座万吨级铸造3D打印全流程智能工厂——国家智能铸造产业创新(泉州)中心（以下简称“共享泉州中心”），正用不断迭代的3D打印技术改变行业，向全国乃至全世界的合作伙伴提供砂型3D打印、快速铸造服务、智能制造(铸造)系统解决方案以及各类零部件精加工服务。

不同于传统车间，共享中心的车间干净整洁

　　谈到铸造厂，大多与“傻大黑粗”挂钩，存在着生产能耗高，智能化、自动化水平低以及产品合格率低等问题，人在车间里走上一圈，白衬衫的领子和鼻口都会变黑。但共享泉州中心的智能车间，是截然不同的画面：放眼望去宽敞、整洁、明净，成形工厂现场只有四五名工人，AVG小车根据指令在车间交通道上运输工作箱，一幢幢像小房子的3D打印设备有序排开，各自“在家”执行着生产任务。

　　制砂不见砂，车间的砂罐设置在屋顶上，经由管道运输到各个打印机，接到指令后，铺砂器开始操作，每铺设一层砂，打印头就喷射一层墨水，并在树脂和固化剂的作用下形成砂芯的横截面形状。“计划打印1416层，目前已经打印了811层，层耗时14秒……”屏幕实时显示当前的进度以及打印室的温度、湿度、 气压以及墨水温度、压力等参数，就这样经过千层的堆叠，砂芯才算打印完成。

3D打印车间内工人正有序作业

　　“传统的铸造成形方式要先制作模具，需要制芯、造型、合箱很多工序，周期较长，而3D打印成形只要一道工序就能解决问题。”中心副总经理、营销部长田鑫说，传统铸件小件的生产从工艺设计到产品完成需要30天到60天，而中心的全流程绿色智能工厂，7天到20天就能交付，解决了模具制备周期长、成本高和成品率低等难题，还让车间实现了无吊车、无模型、无重体力劳动、无废砂及粉尘排放、无温差的“五无”生产模式。

　　曾经的“傻大黑粗”，在这里摇身一变成了“窈窕淑女”。

车间内正有序作业的3D打印机

　　那么，基于3D打印的铸造有哪些流程呢？田鑫说，从设计前端开始，整个生产流程要先在电脑系统里进行“虚拟制造”，确认无误后才能投产。根据设定，生产集成系统会驱动智能设备，每个生产环节的参数将及时回传，与数据库、知识库、专家库对比，进行自动纠偏或者人工干预，以确保产品的合格率和精度。得益于数字化、智能化，中心铸件的生产效率可以达到同等规模传统铸造的3倍以上。

　　“我们公司的总部设在宁夏银川，最早是给机床厂做铸件的，后来决定以3D打印为突破口谋求转型，前后累计投入10多亿元进行研发，拥有全球最大的3D打印设备，自主研发的机器还反向出口到欧洲、日本。”在田鑫看来，新材料、新工艺、新设备的使用，是传统企业发展新质生产力的方式。共享泉州中心的生产车间启用了智能化生产线后，对前端的工艺设计提出了更高的要求，同时，他们在后端加入了生产管理和企业运营软件等，建成了一套覆盖生产前、中、后的智能化制造和管理体系。

由砂型3D打印的发动机缸体砂型

　　去年3月份，共享泉州中心进入试生产阶段，启用了6台打印设备，每个月的产能约为600吨砂型、200吨铸造。目前主营的3D打印产品为机械、能源、工业压缩机、泵阀等，打印材料涵盖石英砂、硅砂、陶瓷砂等，产品精度达到±0.35mm，即一粒沙的厚度。

　　据了解，中心后续将按规划陆续增加4台打印设备，“十四五”期间进一步释放产能，达到年产1万吨砂型、5000吨铸件的产能的目标，并实现年销售收入达1亿元以上。

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