铸造业是现代工业发展的基础。在装备制造业中，铸件对于设备零部件占比非常高，如内燃机约占80%。在为人们奠定现代工业基础的同时，铸造行业繁杂的工序和过程对环境造成了极大的污染，能源和原材料消耗高，铸造专业人员紧缺，配套设备落后，我国的铸造业还处于“傻大黑粗”的阶段。砂型铸造是铸造工艺的主要方法，占整个铸造生产的80%～90%，砂型铸造技术的发展与创新是改变铸造业现状的重要手段。近几年来兴起的3D打印砂型采用了增材制造的方法，为铸造业带来了颠覆性的变革，然而打印效率和成本依然是制约该方法产业化应用的瓶颈，仍有待提高。共享装备自2012年起成立了3D打印产业应用中心，组建80余人的专业团队，历经4年多开展3D打印技术在铸造领域的产业化应用研究，总投资近2亿元，从设备、工艺、材料、软件等方面实现了产业化应用，属于国内首创，达到国际领先水平。

工业级砂型3D打印机主要采用了3DP技术原理，通过打印头将黏结剂“印刷”在均匀平铺的砂子上面，逐层叠加获得所需立体模型，其基本的工作原理如下图所示。

共享装备开发的工业级砂型3D打印机与普通砂型3D打印设备相比，最大的特点在于该设备采用大规模集成阵列式打印头、双工作箱同时打印的方式，打印效率提升至350l/H以上，单箱打印成形空间可达2500mm×1800mm×1000mm，打印后的铸造砂型尺寸精度达±0.35mm，砂型抗压强度达到6MPa以上，能够满足各类材料及大尺寸铸件的要求。

3D砂型打印机基本工作原理

工业级砂型3D打印设备在铸造领域的应用效果

1.缩短铸造生产流程。铸件工艺直接从3D图形数据制造出复杂的砂型，变革了传统使用模具、制芯、造型、合箱的铸造方法。

2.提升铸件质量，提高生产效率。铸造3D打印工艺生产的产品精度高，砂型和砂芯快速一体成形，大幅缩短了产品的研发和生产周期。

3.产品设计更灵活，节约开发成本，降低制造难度。铸造3D打印工艺具有柔性设计优势，在提高产品精度，降低砂铁比等方面效果突出，特别适用于内部结构复杂铸件的生产。

4.实现以人为本，绿色铸造，智能铸造。大幅改善铸造现场环境，降低工人劳动强度;机器换人，人力成本大幅下降;典型数字化制造，提高铸造生产的智能化水平。

5.对铸造行业的转型升级、铸造智能制造及未来铸造智能工厂的建设具有变革性的意义，对铸造行业未来的发展具有深远影响。

铸造用工业级3D打印机的发展趋势与方向

铸造是装备制造业的基础产业，全球每年仅铸件(不含铸造设备、材料等)市场规模约为1万亿。我国约占45%，产值4500亿元，铸造企业2.6万家，从业人员200万，是名副其实的铸造大国。其中60%左右是多品种、小批量，以手工劳动为主的传统模式生产，劳动强度大、工作环境差、质量难以控制，面临无工可用等问题，传统铸造业亟待转型升级。工业级铸造砂型3D打印设备将会成为传统铸造企业转型升级的关键支撑。短期内，工业级铸造3D打印设备将向着更高打印效率的方向发展。同时，以铸造3D打印设备为核心，配备机器人、重载自动导引转运车(AGV)、立体库等先进智能装备，形成铸造智能工厂将是未来铸造业的主流方向。

共享装备下一步将通过3D打印等创新技术 “点”上创新、形成铸造智能单元“线”的集成、进而构建铸造智能工厂“面”的新型模式，预计有上千亿的市场规模。“铸造3D打印等创新技术+铸造智能工厂”的产业化将有助于加速推进行业转型升级，使铸造行业从“傻大黑粗”的传统制造转变为支撑制造强国的“绿色制造”，实现铸造强国梦。