導(dǎo)讀：隨著砂型3D打印技術(shù)在打印效率、打印尺寸、砂型性能等方面的持續(xù)提高，以及3D打印砂型成本的持續(xù)下降，已然逐步作為被傳統(tǒng)鑄造行業(yè)廣泛運(yùn)用的一種創(chuàng)新技術(shù)路線。

2024 年 7 月 4 日，由中國鑄造協(xié)會(huì)主辦的“第二十二屆中國國際鑄造博覽會(huì)”在上海開幕，來自 50 多個(gè)國家和地區(qū)的1500多家鑄造產(chǎn)業(yè)上下游的知名展商亮相這次展會(huì)，作為推動(dòng)鑄造行業(yè)轉(zhuǎn)型升級、走高質(zhì)量發(fā)展道路的重要平臺。

△第二十二屆中國國際鑄造博覽會(huì)開幕儀式

△愛司凱董事長李明之先生受邀做為剪彩嘉賓出席開幕式

南極熊獲悉，砂型3D打印機(jī)制造商愛司凱重磅亮相這次展會(huì)，發(fā)布了三款生產(chǎn)線級的砂型3D打印設(shè)備T1814、T2518和BTHS2515出口版，并與三家在砂型鑄造產(chǎn)業(yè)鏈上的優(yōu)良供應(yīng)商簽定戰(zhàn)略合作，從多個(gè)維度來推動(dòng)3D打印技術(shù)幫忙鑄造產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步的降本增效，實(shí)現(xiàn)綠色智能鑄造。

在中國鑄造協(xié)會(huì)的支持下，在協(xié)會(huì)會(huì)長張立波先生及眾多鑄造業(yè)大咖的見證下，“同心筑夢”愛司凱3D 打印+綠色智能鑄造產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略合作儀式成功舉辦。針對當(dāng)前我國的鑄造產(chǎn)業(yè)來講，這是一場擁有深遠(yuǎn)道理的簽約儀式，愛司凱攜手濟(jì)南圣泉集團(tuán)、廣西蘭科資源再生利用有限機(jī)構(gòu)、佛山市國恒網(wǎng)絡(luò)科技有限機(jī)構(gòu)成功簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，四家企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，一起致力于推進(jìn)砂型 3D 打印產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為鑄造業(yè)客戶降低生產(chǎn)成本，加強(qiáng)生產(chǎn)效率，開啟了行業(yè)發(fā)展的新篇章。

△佛山國恒科技董事長陳耀波（左一）、愛司凱董事長李明之（左二）、濟(jì)南圣泉集團(tuán)材料事業(yè)部總經(jīng)理袁永（右二） 、廣西蘭科資源董事長戴偉平（右一）

愛司凱做為此次戰(zhàn)略合作的核心成員之一，經(jīng)歷近20年的深耕細(xì)作，已躋身為中國增材制造(3D工業(yè)打印)行業(yè)的創(chuàng)新先鋒，自主開發(fā)的“壓電噴墨打印頭”為國家工信部加入的3D打印核心部件，已做生意業(yè)化應(yīng)用在工業(yè)增材制造主流行業(yè)的3D砂型、3D陶瓷打印制品中。

△愛司凱自研砂型3D打印機(jī)壓電打印噴頭

其砂型 3D 打印機(jī)憑借自研的壓電噴頭核心零部件，在行業(yè)內(nèi)處在領(lǐng)先地位。經(jīng)過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化，愛司凱的砂型 3D 打印處理方法能夠?yàn)殍T造企業(yè)供給高精度、繁雜結(jié)構(gòu)的砂型制造，大大加強(qiáng)了鑄造制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。這次展會(huì)上，最新發(fā)布的生產(chǎn)線級砂型3D打印設(shè)備，經(jīng)過集中清砂系統(tǒng)和循環(huán)打印倉，進(jìn)一步降低了鑄造企業(yè)的投資成本。

△愛司凱新發(fā)布的砂型3D打印機(jī)T1814

成立于1979年的濟(jì)南圣泉集團(tuán)，產(chǎn)業(yè)覆蓋生物質(zhì)精煉、高性能樹脂及復(fù)合材料、鑄造材料、健康醫(yī)藥、新能源等行業(yè)。高性能樹脂及復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)是圣泉的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，日前圣泉集團(tuán)酚醛樹脂產(chǎn)能達(dá)65萬噸/年，呋喃樹脂年產(chǎn)能15萬噸，均位居全世界前列。其生產(chǎn)的鑄造材料覆蓋冷芯盒樹脂、覆膜砂酚醛樹脂、堿性酚醛樹脂、涂料、固化劑、無機(jī)粘結(jié)劑、發(fā)熱保溫冒口、熔煉材料等一百多種，構(gòu)建了完整鑄造材料制品體系。

圣泉集團(tuán)亦重磅亮相本屆鑄造展，據(jù)南極熊認(rèn)識，圣泉集團(tuán)針對愛司凱的砂型3D打印壓電噴頭，專門研發(fā)了一款高性能的呋喃樹脂材料，做為砂型3D打印中的粘結(jié)劑，?擁有優(yōu)秀的耐蝕性能、?耐熱性能及機(jī)械性能，能夠?yàn)樯靶?3D 打印供給優(yōu)秀的原材料保證，加強(qiáng)砂型的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，況且成本大幅下降。

△圣泉集團(tuán)展出的3D打印呋喃樹脂

廣西蘭科資源重點(diǎn)為鑄造行業(yè)供給鑄造廢砂及其他鑄造固體廢棄物的全方位綜合利用處理方法、量身定制中試服務(wù)、設(shè)備交鑰匙工程以及投資運(yùn)營管理，持有先進(jìn)的廢砂再生處理的產(chǎn)業(yè)化工藝技術(shù)和核心裝備技術(shù)。經(jīng)過自主開發(fā)的技術(shù)及裝備對鑄造廢砂進(jìn)行再生處理后產(chǎn)出的再生砂性能優(yōu)于新砂，可100%替代新砂，實(shí)現(xiàn)廢砂零排放，同期減少了90%新砂開采量，可為鑄造企業(yè)降低20%的用砂成本、明顯降低鑄件廢品率和縮短鑄件清理工時(shí)，是優(yōu)秀的鑄造再生循環(huán)利用成套環(huán)保設(shè)備的供應(yīng)商。

3D打印砂的回收再利用，是每一家鑄造廠都需要處理的問題，在鑄造過程中產(chǎn)生的廢砂和廢渣，廣西蘭科能夠經(jīng)過先進(jìn)的技術(shù)和工藝進(jìn)行回收處理，將其轉(zhuǎn)化為可再利用的原材料，減少對新資源的開采和運(yùn)用。同期，廣西蘭科還能夠?qū)﹁T造企業(yè)產(chǎn)生的廢水、廢氣進(jìn)行有效處理，實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，為鑄造產(chǎn)業(yè)的可連續(xù)發(fā)展供給有力支持。

佛山國恒科技在數(shù)字化和智能化行業(yè)擁有深厚的技術(shù)累積和豐富的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。這里次合作中，國恒科技將以自己累積的數(shù)萬個(gè)區(qū)別類型的砂型鑄造案例數(shù)據(jù)為基本，為鑄造廠商供給數(shù)字化的處理方法，包含生產(chǎn)過程的數(shù)字化監(jiān)控、質(zhì)量追溯系統(tǒng)、智能供應(yīng)鏈管理等。

經(jīng)過國恒科技的數(shù)字化技術(shù)，鑄造企業(yè)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控砂型 3D 打印的生產(chǎn)過程，即時(shí)發(fā)掘和處理生產(chǎn)中的問題，加強(qiáng)生產(chǎn)效率和制品質(zhì)量。質(zhì)量追溯系統(tǒng)能夠保證每一個(gè)鑄造制品的質(zhì)量可追溯，為客戶供給更加靠譜的制品。智能供應(yīng)鏈管理則能夠優(yōu)化原材料的采購和配送，降低庫存成本，加強(qiáng)供應(yīng)鏈的響應(yīng)速度。

在簽約儀式之后，南極熊對愛司凱董事長李明之進(jìn)行了采訪，李明之暗示：“愛司凱處理了卡脖子的打印噴頭問題，圣泉集團(tuán)供給了更有競爭力的樹脂材料，蘭科系統(tǒng)性的鑄造砂回收處理方法，國恒的海量鑄造案例，將鑄造廠在引入砂型3D打印技術(shù)所面臨的一系列問題一次性處理掉。咱們相信砂型3D打印就會(huì)在鑄造廠里實(shí)現(xiàn)真正的生產(chǎn)化應(yīng)用，而不僅是開發(fā)的應(yīng)用。咱們四方此刻供給的方法，能夠將砂型的打印成本降低到1元/公斤上下，況且處理了砂回收問題、環(huán)境問題，咱們叫作之為綠色智能鑄造，同期降低了鑄造企業(yè)在工藝、軟件方面的試錯(cuò)成本。咱們認(rèn)為這般能夠徹底地加強(qiáng)鑄造廠對運(yùn)用3D 打印的自信心，讓中國全部的鑄造產(chǎn)業(yè)在全世界最具競爭力，這便是咱們這次戰(zhàn)略合作簽約的目的?！?/p>

此次愛司凱與圣泉集團(tuán)、蘭科資源、國恒科技的戰(zhàn)略合作，擁有多方面的重要道理。從技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)升級、環(huán)境守護(hù)多個(gè)維度支持鑄造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，展望將來，四家企業(yè)將攜手共進(jìn)，持續(xù)深化合作行業(yè)，拓展市場空間。預(yù)計(jì)在將來幾年內(nèi)，砂型 3D 打印產(chǎn)業(yè)將取得更加明顯的發(fā)展成果，為鑄造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級注入強(qiáng)大動(dòng)力。相信在四家企業(yè)的一起奮斗下，砂型 3D 打印產(chǎn)業(yè)將迎來更加美好的明天，為我國鑄造業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

--------------------------------------------- 像“華為造手機(jī)”同樣造3D打印機(jī)！實(shí)地拜望愛司凱杭州工廠

2024年5月，南極熊曾實(shí)地走訪了砂型3D打印機(jī)生產(chǎn)廠商愛司凱的杭州工廠，深入認(rèn)識了這家機(jī)構(gòu)是怎樣走上3D打印之路的。

△愛司凱董事長李明之（左）、南極熊潘學(xué)松（右），位置于愛司凱杭州工廠

靠CTP設(shè)備起家做到全世界前三

這次南極熊實(shí)地拜望，受到愛司凱董事長李明之先生的親自接待，他帶領(lǐng)咱們參觀了愛司凱的開發(fā)和生產(chǎn)大樓。李明之告訴南極熊，其實(shí)愛司凱最早是做計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)（CTP）起家，這是一種將數(shù)字化的印前圖文信息直接轉(zhuǎn)移到印版上的設(shè)備，這些設(shè)備重點(diǎn)用于報(bào)紙、雜志等需要大批量印刷的行業(yè)。愛司凱日前在CTP設(shè)備方面已然做到全世界前三的位置，就連國際大廠日本富士的CTP設(shè)備亦是由于愛司凱貼牌生產(chǎn)的。CTP設(shè)備需要用激光在鋁板上進(jìn)行精細(xì)雕刻，因此呢，愛司凱把握了精細(xì)運(yùn)動(dòng)掌控的關(guān)鍵技術(shù)，并且將這套精細(xì)運(yùn)動(dòng)掌控技術(shù)應(yīng)用于砂型3D打印機(jī)的研發(fā)其中。

△愛司凱的計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)（CTP）生產(chǎn)車間

△愛司凱為日本富士貼牌生產(chǎn)的CTP設(shè)備

像“華為造手機(jī)”同樣造3D打印機(jī)

在生產(chǎn)大樓的一樓，咱們最終看到了愛司凱的砂型3D打印機(jī)生產(chǎn)線，工人們正在組裝多個(gè)型號的砂型3D打印機(jī)， 包含可打印1.8米尺寸的上下雙工作砂箱打印設(shè)備S1800，和集中式清粉的風(fēng)暴T1800、T2515產(chǎn)線方法，以及出口型博通漢斯BTHS2515、BTHS4025。

△愛司凱砂型3D打印機(jī)生產(chǎn)車間

△愛司凱集中式清粉的風(fēng)暴T1800、T2515產(chǎn)線方法，經(jīng)過軌道將打印倉運(yùn)送到指定位置進(jìn)行清粉，多臺打印設(shè)備匹配一套清粉裝備。這是一套真正的3D打印產(chǎn)線全流程方法，而非是傳統(tǒng)鑄造廠產(chǎn)線升級方法。

李明之暗示：“與國內(nèi)其他砂型3D打印機(jī)廠商區(qū)別，愛司凱砂型3D打印機(jī)的核心在于運(yùn)用了自研的壓電打印噴頭，而其他廠商只能運(yùn)用進(jìn)口的噴頭。愛司凱自研打印噴頭就好比華為造手機(jī)運(yùn)用麒麟芯片，奇瑞造車運(yùn)用自開發(fā)動(dòng)機(jī)同樣，將核心部件把握在自己手中，咱們不可被國外‘卡脖子’” 。

據(jù)南極熊認(rèn)識，愛司凱從2012年就起始立項(xiàng)開發(fā)壓電式噴墨打印頭，前前后后投資了數(shù)億元，可謂是十年磨一劍。與到處采購零件，快速組裝營銷掙錢相比，李明之顯然是選取了一條更艱難的道路。非常多核心零部件之因此無國產(chǎn)化，一方面是其技術(shù)門檻高開發(fā)投入大，另一方面是國內(nèi)缺少配套的加工設(shè)備。例如想生產(chǎn)芯片，但無光刻機(jī)，可謂是“巧婦難為無米之炊”。

△3D打印壓電噴頭在潔凈房內(nèi)生產(chǎn)

愛司凱為了開發(fā)生產(chǎn)這個(gè)小小的打印噴頭，需要配備一整套的加工設(shè)備，這些設(shè)備常常亦是被國際巨頭壟斷的或因?yàn)?/span>國內(nèi)需要量太小，基本無人造。愛司凱只能自己去造這些設(shè)備，比如噴頭各部件：噴孔板打孔設(shè)備、切割設(shè)備、涂覆設(shè)備、熱壓設(shè)備、揭發(fā)設(shè)備、檢測儀器等。這些設(shè)備都被放在四樓2000平米的潔凈房內(nèi)用于生產(chǎn)打印噴頭。況且，就連打印頭上的主芯片，愛司凱亦給出了自己的處理方法。

△為了開發(fā)壓電式打印噴頭，愛司凱又造了一批加工設(shè)備

△高速相機(jī)下拍攝的1滴墨水的噴射過程

在重重困難之下，經(jīng)太多年的連續(xù)研發(fā)愛司凱最終還是取得了突破，推出了國產(chǎn)的壓電式打印噴頭，打破了國內(nèi)在這一行業(yè)的空白，并大幅降低了這一核心零部件的成本。日前，愛司凱的噴墨打印頭有512孔和1024孔兩種，分辨率分別為200dpi和400dpi。量產(chǎn)的512噴頭已運(yùn)用在機(jī)構(gòu)全系列3D砂模和3D陶瓷打印機(jī)上，部分MEMS工藝的512噴頭正在細(xì)分市場進(jìn)行試用和測試；立式傳統(tǒng)1024噴頭和立式MEMS1024亦已進(jìn)入開發(fā)樣品的小批量測試周期。因?yàn)?/span>采用自研噴頭，能夠按照3D打印材料的特性，選取噴頭流道的材料，從材料兼容性上大大加強(qiáng)噴頭壽命。按照區(qū)別打印材料，為客戶定制區(qū)別材質(zhì)噴頭，為多元化材料的在3D上的應(yīng)用供給支持。

△愛司凱3D打印壓電噴頭及結(jié)構(gòu)

愛司凱為何選取了一條最艱難的路？

在參觀完愛司凱的開發(fā)、生產(chǎn)廠房之后，南極熊為之震驚，沒想到愛司凱竟然真的為了制造這個(gè)小小的噴頭，投入了如此巨大的精力和開發(fā)成本。然則，南極熊依然心存疑慮，在其他廠商紛紛想辦法快速推出打印設(shè)備，盡快實(shí)現(xiàn)盈利的背景下。愛司凱卻選取了苦熬十年，為了年營銷百臺級別的砂型3D打印機(jī)，噴頭千個(gè)級別的用量，投資幾個(gè)億去開發(fā)打印噴頭，這到底值不值得？

李明之暗示：“這是一項(xiàng)“卡脖子”的技術(shù)，國內(nèi)總要有人去做，倘若咱們都不做，那咱們將始終被卡脖子?？杀氖?，在咱們推出打印噴頭之后，同行并不相信咱們能夠做噴頭。而實(shí)質(zhì)上咱們的打印噴頭與進(jìn)口的相比，在性能、兼容性、運(yùn)用壽命及應(yīng)用成本方面均具備優(yōu)良，愛司凱的噴頭壽命超過1000億次，況且在砂型機(jī)的服務(wù)周期中噴頭的更換成本亦更低。況且經(jīng)過咱們的長時(shí)間運(yùn)行驗(yàn)證之后，這個(gè)打印噴頭將來還能用于噴繪等行業(yè)，用量級別在數(shù)萬個(gè)?！?/p>

△愛司凱董事長李明之手持傾盡心血開發(fā)的打印噴頭

因?yàn)?/span>壓電打印噴頭技術(shù)之前始終把握在日本富士等極少許國外廠商手中，因此呢3D打印機(jī)設(shè)備廠商倘若想對噴頭做有些定制化的研發(fā)幾乎是不可能的。而倘若持有了自研噴頭，則把握了完全的主動(dòng)權(quán)。

愛司凱為了適應(yīng)各樣區(qū)別的墨水，針對打印噴頭做了非常多適應(yīng)性的研發(fā)。以環(huán)氧樹脂墨水為例，其粘度在200-2000mPa.s，引起流體阻力增多。愛司凱3D樹脂類專用噴頭經(jīng)過增多流道截面積，配備熱循環(huán)系統(tǒng)（保準(zhǔn)噴頭在80-100攝氏度下穩(wěn)定工作）和高電壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的打印。

△愛司凱為客戶供給的砂型3D打印設(shè)備

針對有機(jī)酸類的墨水來講，其化學(xué)性能較為活潑，對金屬材料有腐蝕、對高分子材料有溶脹現(xiàn)象。為了打印這種材料，AMSKY固化劑專用噴頭更換了流道材料（單晶硅、硅酸鹽），更換了粘結(jié)劑（耐強(qiáng)酸），并在液體流過的界面增多半導(dǎo)體級涂層（耐強(qiáng)堿強(qiáng)酸）。

針對水基墨水來講，主溶劑為水，容易產(chǎn)生氣泡。溶質(zhì)密度偏大，固含量偏高，容易沉淀。AMSKY陶瓷類專用噴頭經(jīng)過增多脫氣單元，增多回流流道截面積，更改為正壓供墨系統(tǒng)等方式實(shí)現(xiàn)對水基墨水的噴墨打印。

將來的路該怎么走

南極熊相信，在SLM 選取性激光熔融金屬3D打印機(jī)起始紛紛采用國產(chǎn)激光器同樣，BJ粘結(jié)劑噴射3D打印機(jī)將來亦會(huì)采用國產(chǎn)打印噴頭，這是一條必經(jīng)之路。此刻BJ粘結(jié)劑噴射3D打印技術(shù)正在崛起，將來的潛能巨大，這項(xiàng)技術(shù)不僅能夠打印砂型，還能夠打印陶瓷和金屬，乃至尼龍等材料，這些都需要用到打印噴頭。到那時(shí)，愛司凱的長線策略將會(huì)真正的綻放出應(yīng)有的光芒。

這次愛司凱的拜望之旅，南極熊除了震驚之外同期亦充滿了期待。由于不僅看到壓電打印噴頭這一核心器件的突破之路，李明之還向南極熊展示了另一一項(xiàng)黑科技，是SLM金屬3D打印設(shè)備中的一個(gè)核心零部件，這項(xiàng)技術(shù)有望大幅降低8激光金屬機(jī)的價(jià)格。在這兒先賣個(gè)關(guān)子，等到制品正式發(fā)布之時(shí)，南極熊再來揭秘。