當(dāng)傳統(tǒng)鑄造碰上3D打印，會(huì)碰撞出怎樣的火花？據(jù)了解，這種基于3D打印的鑄造智能工廠，將實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)鑄造業(yè)向“綠色智能”轉(zhuǎn)型發(fā)展。
生產(chǎn)制造實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控
提起傳統(tǒng)鑄造行業(yè)，人們最先想到的就是“傻大黑粗”的形象。而在國(guó)家智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新（泉州）中心內(nèi)，卻是另一番景象：干凈整潔的廠房、白色簡(jiǎn)潔的3D打印機(jī)、數(shù)字化的生產(chǎn)設(shè)備……
國(guó)家智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新（泉州）中心項(xiàng)目經(jīng)理袁旭鵬告訴記者，智能工廠主要由3D打印車間、熔煉車間和精整車間組成，依次完成砂芯的打印、熔煉澆注、冷卻成型以及最終鑄件的拋丸、熱處理、打磨、噴漆等。
除了使用先進(jìn)的智能制造技術(shù)，該項(xiàng)目還搭建了基于大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的鑄造全流程運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)，集成工藝設(shè)計(jì)、工藝管理、計(jì)劃管理等11個(gè)模塊，實(shí)施ERP系統(tǒng)，并與鑄造全流程運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)、成形、熔煉、精整和加工智能生產(chǎn)單元等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成，建立生產(chǎn)制造過(guò)程實(shí)時(shí)可視化監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程和虛擬制造過(guò)程關(guān)鍵參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理模式。
走進(jìn)3D打印車間，記者看到，各類技術(shù)人員正在對(duì)6臺(tái)3D打印機(jī)做最后的調(diào)試生產(chǎn)。只見(jiàn)編程員將參數(shù)輸入電腦，鋪砂器在指令下開(kāi)始操作，鋪砂器每鋪設(shè)一層砂子，打印頭便噴射一層樹(shù)脂，在樹(shù)脂和固化劑作用下，形成砂芯的橫截面形狀，經(jīng)過(guò)幾千層次的堆積，砂芯打印完成。 “打印一個(gè)批次砂芯只要9個(gè)多小時(shí)。傳統(tǒng)手工造型需要模具制作，而3D打印則直接省去了這一步驟。”袁旭鵬介紹，傳統(tǒng)鑄件的生產(chǎn)，從工藝設(shè)計(jì)到產(chǎn)品出來(lái)，需要30天到40天，而基于3D打印的鑄造基本上7天到20天就能交付。與傳統(tǒng)工藝比，3D打印解決了模具制備周期長(zhǎng)、成本高和難以制作曲面等復(fù)雜構(gòu)件的難題，打造無(wú)吊車、無(wú)模型、無(wú)重體力勞動(dòng)、無(wú)廢砂及粉塵排放、無(wú)溫差的“五無(wú)”生產(chǎn)模式。
生產(chǎn)效率至少提高3倍
據(jù)了解，國(guó)家智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新（泉州）中心項(xiàng)目總投資約2.54億元，總建筑面積約1.4萬(wàn)平方米，一期共投入10臺(tái)3D打印機(jī)，其中6臺(tái)已開(kāi)始運(yùn)行。
“目前國(guó)內(nèi)外大型的、基于3D打印的全流程鑄造智能工廠并不多，該項(xiàng)目建成后能夠年產(chǎn)高端鑄件約1萬(wàn)噸，成為全球首座萬(wàn)噸級(jí)鑄造3D打印全流程智能工廠。”袁旭鵬介紹，目前鑄件的生產(chǎn)過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)全數(shù)字化生產(chǎn)，在生產(chǎn)車間里，各種規(guī)格的砂芯均由機(jī)器人自動(dòng)運(yùn)載作業(yè)。移載機(jī)器人、桁架機(jī)器人、砂芯表設(shè)備、立體倉(cāng)庫(kù)等組成的智能生產(chǎn)線，生產(chǎn)效率可以達(dá)到同等規(guī)模傳統(tǒng)鑄造的3倍以上。
“利用3D打印機(jī)制作出砂芯自動(dòng)組芯后，則進(jìn)入熔煉澆注階段。”袁旭鵬告訴記者，例如澆注過(guò)程中，全流程運(yùn)營(yíng)管控平臺(tái)自動(dòng)將澆注速度、澆注重量、澆口位置、澆注順序等關(guān)鍵參數(shù)下發(fā)至澆注機(jī)，澆注機(jī)按照既定參數(shù)執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆注。
“我們通過(guò)搭建國(guó)家智能鑄造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新（泉州）中心，建立企業(yè)數(shù)字化智能化綠色化發(fā)展的示范模式，引領(lǐng)泉州市乃至福建省鑄造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，帶動(dòng)區(qū)域鑄造行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。”袁旭鵬表示。（記者 黃睿超 黃奕群 通訊員 王冬梅 黃國(guó)璽 文/圖）
