作為鑄造廠老板，你是不是經(jīng)常遇到這樣的情況？

——客戶要做小批量試制件，做個(gè)金屬模具要20萬，結(jié)果訂單才50件，一算賬發(fā)現(xiàn)模具費(fèi)比賺的錢還多，只能放棄訂單！
——客戶來了個(gè)帶蜂窩結(jié)構(gòu)的航空件訂單，傳統(tǒng)砂芯拼裝誤差比零件尺寸還大，盯著報(bào)廢的鑄件非常頭痛！
——競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手用3D打印接了個(gè)某知名汽車電池包訂單，自家報(bào)價(jià)比人家低30%還是沒中標(biāo)，最后打聽到人家的交貨比我們快2個(gè)月，很無奈！

——客戶動(dòng)不動(dòng)改設(shè)計(jì)，倉庫里堆了300多套報(bào)廢模具，查賬發(fā)現(xiàn)模具庫存占用了半年利潤(rùn)，這滋味太痛苦了！

——客戶發(fā)了個(gè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的件過來，并且說價(jià)格不是問題，一評(píng)估發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)鑄造工藝做不出來，看著這么高附加值的訂單也只能放棄！

下邊我們幫各位老板一一梳理清楚，一篇文章讓你全面了解3D打印砂型鑄造技術(shù)！

什么是砂型3D打?。?/h2>

砂型3D打印是一種比較新的技術(shù)，簡(jiǎn)單來說，就是像搭積木一樣，用特殊的材料一層一層地 “堆” 出鑄造用的砂型。

以前傳統(tǒng)的做砂型方法，可能需要先做模具，再用模具去造型，過程比較復(fù)雜，而且如果要做一些形狀很奇怪、很復(fù)雜的砂型，就會(huì)特別困難，成本也高。但砂型 3D 打印就不一樣了，它是通過電腦里的三維模型來工作的。你把設(shè)計(jì)好的鑄件三維模型數(shù)據(jù)輸入到 3D 打印機(jī)里，打印機(jī)就會(huì)根據(jù)模型的形狀和結(jié)構(gòu)，把特殊的沙子或者類似沙子的材料，按照一層一層的方式精準(zhǔn)地鋪放和粘結(jié)起來，就像用無數(shù)個(gè)很薄的 “沙片” 逐漸搭建成一個(gè)完整的砂型。這樣，不管是多么復(fù)雜的形狀，只要能在電腦里設(shè)計(jì)出來，它都能打印出來，而且速度還挺快，也不需要像傳統(tǒng)方法那樣制作復(fù)雜的模具，能節(jié)省很多時(shí)間和成本呢。

砂型3D打印機(jī)原理

砂型3D打印通常采用粘結(jié)劑噴射技術(shù)（Binder Jetting, BJ），其基本原理如下：

1. 鋪砂：打印機(jī)在打印平臺(tái)上均勻鋪設(shè)一層特定的鑄造用砂（如硅砂、陶瓷砂或覆膜砂）。
2. 噴射粘結(jié)劑：噴頭按照計(jì)算機(jī)模型（CAD數(shù)據(jù)）精確噴射粘結(jié)劑，使特定區(qū)域的砂粒粘結(jié)在一起。
3. 重復(fù)堆積：平臺(tái)下降，再次鋪砂并噴射粘結(jié)劑，逐層固化成型，直至整個(gè)砂型打印完成。
4. 后處理：去除未粘結(jié)的松散砂料，對(duì)打印出的砂型進(jìn)行硬化、清理，隨后即可用于金屬澆鑄。

3D打印砂型鑄造解決哪些核心問題？

每一項(xiàng)技術(shù)的存在或誕生必定是有它的“使命”。通俗來說就是解決了特定問題，滿足了市場(chǎng)需求，這就是它存在的價(jià)值。下邊我們來看看砂型3D打印技術(shù)解決了哪些傳統(tǒng)鑄造遇到的棘手問題，如下：

• 復(fù)雜形狀零件制造：傳統(tǒng)砂型鑄造制造復(fù)雜形狀模具難度大、成本高，像航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片內(nèi)部精細(xì)冷卻通道，傳統(tǒng)工藝難以精準(zhǔn)成型。3D 打印砂型依據(jù)數(shù)字模型，能輕松將復(fù)雜形狀變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，從帶有密集內(nèi)凹、凸起的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體砂型，到有著精妙仿生結(jié)構(gòu)的醫(yī)療器械外殼砂型，都能完美呈現(xiàn)。
• ? ?? ?? ??：傳統(tǒng)砂型鑄造需經(jīng)歷設(shè)計(jì)模具、制造模具、調(diào)試模具等冗長(zhǎng)流程，大型模具制造周期常超數(shù)月。3D 打印砂型無需模具制作，直接按數(shù)字模型打印，設(shè)計(jì)修改也只需在電腦上操作模型，重新打印即可，能大幅縮短生產(chǎn)周期。如研發(fā)新款汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體時(shí)，傳統(tǒng)鑄造模具報(bào)廢重制至少兩周，3D 打印砂型當(dāng)天就能完成新模型打印，次日即可投入鑄造。
• ?? ??? ???：傳統(tǒng)鑄造模具制造材料浪費(fèi)嚴(yán)重，復(fù)雜模具材料利用率不足 30%，且人工成本高。3D 打印砂型按需打印，精準(zhǔn)用砂，材料利用率超 90%，減少浪費(fèi)。打印過程自動(dòng)化程度高，可降低人力成本。以小型鑄造廠為例，年產(chǎn)能 5000 件小型管件鑄件，引入 3D 打印砂型后，材料成本年降 15 萬元，人工成本削減 20 萬元。
• 鑄件精度低：傳統(tǒng)砂型因模具磨損、分型面貼合誤差等，鑄件尺寸偏差常超 ±1mm，后續(xù)機(jī)加工余量多、材料浪費(fèi)大，且易出現(xiàn)局部疏松、夾砂等缺陷，導(dǎo)致鑄件力學(xué)性能不均。3D 打印砂型由數(shù)字化模型精準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)，砂型尺寸精度可達(dá) ±0.5mm 以內(nèi)，能實(shí)現(xiàn)均勻緊實(shí)，避免砂粒松散不均，同時(shí)優(yōu)化凝固過程，大幅減少縮孔、縮松，保障鑄件內(nèi)部質(zhì)量穩(wěn)定可靠。
• 環(huán)保壓力大：傳統(tǒng)鑄造的模具制造產(chǎn)生大量廢金屬、廢塑料，砂型處理后廢砂堆積如山。3D 打印砂型生產(chǎn)中，未使用的砂可回收再利用，廢棄物極少，且打印過程無需大量化學(xué)粘結(jié)劑，減少有害氣體揮發(fā)，改善車間環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，采用 3D 打印砂型后，鑄造車間廢棄物排放降低超 80%，粉塵、有害氣體濃度達(dá)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

鑄造廠如何評(píng)估是不是需要買砂型3d打印機(jī)？

一臺(tái)砂型3D打印機(jī)的價(jià)格不便宜（通常來說尺寸越大越貴），要購買的話相對(duì)是比較謹(jǐn)慎的，特別是中小型鑄造廠。為了幫助老板們?cè)u(píng)估一下是否有購買的必要，我們特地整理出了下邊的一些評(píng)估要點(diǎn)，給傳統(tǒng)鑄造廠的老板們一個(gè)參考，然后根據(jù)自己的情況來決定要不要購買：

生產(chǎn)需求

• 產(chǎn)品復(fù)雜度：若鑄造廠經(jīng)常生產(chǎn)復(fù)雜形狀、有精細(xì)結(jié)構(gòu)或內(nèi)部通道的鑄件，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、汽車缸體等，傳統(tǒng)工藝難以滿足要求，砂型3D打印機(jī)能發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。
• 生產(chǎn)規(guī)模與批量：對(duì)于小批量、多品種的鑄件生產(chǎn)，砂型 3D 打印機(jī)可靈活快速切換產(chǎn)品，無需制作模具，能降低成本和周期。但大規(guī)模、單一品種的鑄件生產(chǎn)，傳統(tǒng)工藝可能更具成本效益。
• 交貨期要求：若客戶對(duì)交貨期要求嚴(yán)格，砂型 3D 打印機(jī)可縮短生產(chǎn)周期，快速響應(yīng)訂單。

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• 設(shè)備投資：需考慮砂型 3D 打印機(jī)的購買成本、安裝調(diào)試費(fèi)用及后期維護(hù)成本。
• 運(yùn)行成本：包括打印材料、能源消耗、人工成本等。對(duì)比傳統(tǒng)鑄造工藝，分析長(zhǎng)期運(yùn)行成本的高低。
• 潛在收益：考慮使用砂型 3D 打印機(jī)后，因產(chǎn)品質(zhì)量提升、生產(chǎn)周期縮短、廢品率降低等帶來的潛在收益。

技術(shù)能力

• 員工技能：評(píng)估現(xiàn)有員工對(duì) 3D 打印技術(shù)的掌握程度，是否需要培訓(xùn)或招聘專業(yè)人才。
• 技術(shù)支持：了解設(shè)備供應(yīng)商的技術(shù)支持能力，包括安裝調(diào)試、培訓(xùn)、故障維修等服務(wù)是否及時(shí)有效。

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)

• 行業(yè)趨勢(shì)：關(guān)注同行是否已采用砂型 3D 打印技術(shù)，若競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手已應(yīng)用并獲得優(yōu)勢(shì)，為保持競(jìng)爭(zhēng)力，鑄造廠可能需要考慮購買。
• 客戶需求：了解客戶對(duì)產(chǎn)品的新要求和期望，若客戶希望看到鑄造廠采用先進(jìn)技術(shù)提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，購買砂型 3D 打印機(jī)有助于滿足客戶需求，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

環(huán)保要求

• 如果當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求嚴(yán)格，傳統(tǒng)鑄造工藝在廢砂處理、廢氣排放等方面壓力大，砂型 3D 打印機(jī)因材料利用率高、廢棄物少等優(yōu)勢(shì)，有助于企業(yè)滿足環(huán)保要求。

砂型3D打印需要哪種人才？

考慮到很多傳統(tǒng)鑄造企業(yè)可能沒有配備3D打印砂型鑄造相關(guān)的專業(yè)人才，我們特地整理出該崗位工人需要有具有哪些方面的技能及平時(shí)的工作職責(zé)，以便工廠在招聘時(shí)做參考。

專業(yè)要求：

1. 機(jī)械工程、材料科學(xué)、鑄造工程、增材制造等相關(guān)專業(yè)；
2. 熟悉砂型3D打印（Binder Jetting）技術(shù)，具備相關(guān)設(shè)備操作經(jīng)驗(yàn)者優(yōu)先；
3. 熟練使用CAD、3D建模軟件（如SolidWorks、AutoCAD、Magics等），具備基本的數(shù)據(jù)處理能力；
4. 了解鑄造工藝，熟悉砂型材料特性、后處理流程及常見鑄造缺陷分析；
5. 具備設(shè)備維護(hù)、故障排查能力，能夠獨(dú)立解決設(shè)備運(yùn)行中的常見問題；
6. 良好的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，能夠與鑄造工程師、生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)密切配合，共同優(yōu)化生產(chǎn)流程；
7. 具備較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，能快速掌握新技術(shù)，并對(duì)增材制造在鑄造行業(yè)的應(yīng)用有濃厚興趣。

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1. 負(fù)責(zé)?? 3D ???的日常操作，包括設(shè)備調(diào)試、打印任務(wù)執(zhí)行及質(zhì)量控制；
2. 處理3D打印數(shù)據(jù)，包括CAD模型優(yōu)化、切片及打印參數(shù)設(shè)置；
3. 監(jiān)督打印過程，確保砂型質(zhì)量符合鑄造要求，并進(jìn)行必要的后處理（如清理、硬化等）；
4. 負(fù)責(zé)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，排查和解決打印過程中的問題，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行；
5. 與鑄造技術(shù)團(tuán)隊(duì)合作，優(yōu)化3D打印砂型的工藝，提升鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率；
6. 研究和引進(jìn)新材料、新工藝，持續(xù)改進(jìn)砂型3D打印在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用；
7. 負(fù)責(zé)公司內(nèi)部人員的3D打印技術(shù)培訓(xùn)，提高團(tuán)隊(duì)整體技術(shù)水平。

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綜上所述，砂型 3D 打印技術(shù)為傳統(tǒng)鑄造廠帶來了諸多機(jī)遇與變革，它能有效解決傳統(tǒng)鑄造過程中面臨的復(fù)雜形狀零件制造難題、生產(chǎn)周期冗長(zhǎng)、成本難以控制、鑄件精度欠佳以及環(huán)保壓力大等一系列棘手問題。通過綜合評(píng)估生產(chǎn)需求、成本效益、技術(shù)能力、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和環(huán)保要求等方面，鑄造廠老板們能夠更加科學(xué)、理性地判斷是否引入砂型 3D 打印機(jī)。而配備專業(yè)的技術(shù)人才，則是確保這項(xiàng)技術(shù)在鑄造廠中順利落地、發(fā)揮最大效能的關(guān)鍵。

在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的鑄造市場(chǎng)中，主動(dòng)擁抱新技術(shù)，積極做出改變，或許就能搶占先機(jī)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)與持續(xù)發(fā)展。對(duì)于傳統(tǒng)鑄造廠來說，砂型 3D 打印技術(shù)不僅僅是一項(xiàng)技術(shù)的更迭，更是一次突破發(fā)展瓶頸、提升核心競(jìng)爭(zhēng)力的絕佳契機(jī)。希望各位鑄造廠老板能夠結(jié)合自身企業(yè)的實(shí)際情況，充分權(quán)衡利弊，做出最適合企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的決策，讓企業(yè)在時(shí)代的浪潮中乘風(fēng)破浪，駛向更廣闊的市場(chǎng)藍(lán)海。

3D打印砂型鑄造，傳統(tǒng)鑄造廠老板必看最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

3月10日，第十七屆中國(guó)國(guó)際粉末冶金、硬質(zhì)合金與先進(jìn)陶瓷展（PM CHINA）在上海世博展覽館隆重開幕。北京三帝科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“三帝科技”）攜BJ粘結(jié)劑噴射金屬/陶瓷及SLM梯度金屬3D打印解決方案參展。

圖：三帝科技現(xiàn)場(chǎng)展示BJ粘結(jié)劑噴射金屬打印機(jī)3DPTEK-J160R

展會(huì)同期，三帝科技在注射成形論壇上分享了《粘結(jié)劑噴射3D打印賦能粉末冶金》的主題報(bào)告。報(bào)告指出，傳統(tǒng)粉末注射成型（MIM）面臨前期投入高、開模成本高、產(chǎn)品尺寸受限等挑戰(zhàn)，而三帝科技通過粘結(jié)劑噴射3D打?。˙JM）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了無模制造、復(fù)雜結(jié)構(gòu)和大尺寸成型，為粉末冶金行業(yè)提供了更高效、低成本的解決方案。

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三帝科技自主掌握BJ技術(shù)設(shè)備、材料、工藝等關(guān)鍵技術(shù)，在小粒徑粉體鋪放、粉床致密度提升、高尺寸精度控制、粘結(jié)劑材料體系開發(fā)、脫脂燒結(jié)工藝等方面具備成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。公司自主研制的3DPTEK-J160R/J400P/J800P系列化粘結(jié)劑噴射打印設(shè)備及其成型工藝，集成了精準(zhǔn)供料系統(tǒng)、高致密鋪粉系統(tǒng)和高精度噴墨打印控制系統(tǒng)，解決了小粒徑低流動(dòng)性粉末鋪放與成型致密度關(guān)鍵共性技術(shù)，突破了高分辨率、高精度噴墨控制關(guān)鍵技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)800-1200dpi高分辨率打印成型，成型精度優(yōu)于±0.1mm，成型效率最高可達(dá)3600cc/h，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

圖：BJ金屬/陶瓷打印機(jī)3DPTEK-J160R、3DPTEK-J400P/J800P

同時(shí)，三帝科技在多年BJ技術(shù)研究中逐步形成了健全的粘結(jié)劑材料成型工藝體系?；谒h(huán)保型粘結(jié)劑和溶劑基高效粘結(jié)劑兩大種類形成的20余種工藝配方，開發(fā)相應(yīng)的成型工藝和脫脂燒結(jié)等后處理工藝，實(shí)現(xiàn)了適用于不銹鋼、工模具鋼、鈦合金、銅合金、高溫合金、硬質(zhì)合金等金屬材料，碳化硅（SiC）等陶瓷材料以及PMX晶態(tài)蠟、無機(jī)鹽、食品、藥品、高分子復(fù)合材料等非金屬材料的成型工藝。同時(shí)，通過對(duì)高致密度脫脂燒結(jié)成型工藝的系統(tǒng)研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)脫脂燒結(jié)過程中金屬與陶瓷產(chǎn)品的控形與控性，對(duì)脫脂燒結(jié)后的成品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)把控，產(chǎn)品性能優(yōu)于MIM國(guó)際材料標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能。

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此外，三帝科技聯(lián)合深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)、深圳清華大學(xué)研究院、上海交通大學(xué)、北京科技大學(xué)等科研院所相關(guān)團(tuán)隊(duì)共同開展粘結(jié)劑噴射成型等材料、工藝與應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)研究，推動(dòng)在工業(yè)模具、刀具、3C電子等產(chǎn)品，及復(fù)雜、異形大尺寸陶瓷產(chǎn)品等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

SLM激光金屬打印解決方案

三帝科技自主研發(fā)推出了SLM選區(qū)激光熔化金屬打印設(shè)備AFS-M120/M400、梯度金屬設(shè)備AFS-M120X(T)、多材料增減材設(shè)備AFS-M300XAS等，完成了不銹鋼/鈦合金/鋁合金/模具鋼/鈷鉻合金/鎳基合金等材料的成型及工藝開發(fā)。

圖：三帝科技SLM（梯度）金屬打印系列設(shè)備

其中，梯度金屬打印設(shè)備AFS-M120X(T)可適用于復(fù)合金屬材料的性能研究與開發(fā)，可實(shí)現(xiàn)兩種及以上多種金屬材料的連續(xù)梯度精確供粉；具備水平/垂直梯度變化方向，降低了工藝復(fù)雜性，節(jié)省粉末原材料、提升研發(fā)效率。在高通量材料制備、航空航天、汽車、醫(yī)療、模具加工等領(lǐng)域的新材料開發(fā)中具有廣闊的應(yīng)用前景。多材料增減材梯度金屬AFS-M300XAS可適用于復(fù)合金屬材料的性能研究與開發(fā)，最多可實(shí)現(xiàn)4種材料的梯度，水平方向?qū)崿F(xiàn)連續(xù)梯度變化，垂直方向?qū)崿F(xiàn)材料成分切換或漸變。

目前，三帝科技已與北京科技大學(xué)、山東理工大學(xué)、蘭州理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京鋼鐵研究總院、沈陽自動(dòng)化所等眾多科研院所合作，不斷地提供先進(jìn)、可靠、實(shí)用的梯度功能金屬材料解決方案。

了解更多3D打印賦能粉末冶金的解決方案，3月11-12日，上海世博展覽館三帝科技展位：H1館A735，歡迎蒞臨交流！

三帝科技登陸2025中國(guó)國(guó)際粉末冶金展最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

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震撼！三帝科技4米超大尺寸砂型打印機(jī)即將交付！最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

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砂型3D打印機(jī)解決了什么核心問題？這篇文章告訴你真相最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

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3DPTEK-J1600Pro

3DPTEK-J1600Plus

3DPTEK-J1800

3DPTEK-J2500

3DPTEK-J4000

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三帝科技3D鑄造解決方案，賦能鑄造產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

圖片來自：Colibrium Additive / GKN Additive

國(guó)際大廠看好BJ技術(shù)的市場(chǎng)潛力，紛紛入局。GE通用電氣自2016年開始布局BJ技術(shù)，后旗下Colibrium Additive推出Series 3金屬粘結(jié)劑噴射系統(tǒng)。與汽車制造商合作生產(chǎn)輕量化、高性能的汽車零部件，提升整車性能。HP惠普基于熱噴墨（TIJ）專業(yè)經(jīng)驗(yàn)，于2018年推出HP Metal Jet技術(shù)，并在4年后推出HP Metal Jet S100金屬打印解決方案。GKN Additive采用HP Metal Jet技術(shù)進(jìn)行汽車和工業(yè)零部件的批量生產(chǎn)，MIM行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者Parmatech采用HP Metal Jet技術(shù)用于復(fù)雜形狀的精密手術(shù)工具的制造。

圖：三帝科技BJ金屬/陶瓷打印機(jī)3DPTEK-J160R、3DPTEK-J400P/800P

作為制造業(yè)大國(guó)，中國(guó)對(duì)BJ技術(shù)的市場(chǎng)需求更為迫切。國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的3D打印裝備與快速制造服務(wù)提供商北京三帝科技股份有限公司自主掌握BJ技術(shù)設(shè)備、材料、工藝等關(guān)鍵技術(shù)，在小粒徑粉體鋪放、粉床致密度提升、高尺寸精度控制、粘結(jié)劑材料體系開發(fā)、脫脂燒結(jié)工藝等方面具備成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。公司自主研制的3DPTEK-J160R/J400P/J800P系列化粘結(jié)劑噴射打印設(shè)備及其成型工藝，集成了精準(zhǔn)供料系統(tǒng)、高致密鋪粉系統(tǒng)和高精度噴墨打印控制系統(tǒng)，解決了小粒徑低流動(dòng)性粉末鋪放與成型致密度關(guān)鍵共性技術(shù)，突破了高分辨率、高精度噴墨控制關(guān)鍵技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)800-1200dpi高分辨率打印成型，成型精度優(yōu)于±0.1mm，成型效率最高可達(dá)3600cc/h，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

圖：BJ金屬樣件

三帝科技在多年BJ技術(shù)研究中逐步形成了健全的粘結(jié)劑材料成型工藝體系?；谒h(huán)保型粘結(jié)劑和溶劑基高效粘結(jié)劑兩大種類形成的20余種工藝配方，對(duì)粘結(jié)劑理化特性、粘結(jié)劑與粉末的相互作用進(jìn)行了系統(tǒng)性研究分析，開發(fā)相應(yīng)的成型工藝和脫脂燒結(jié)等后處理工藝，實(shí)現(xiàn)了適用于不銹鋼、工模具鋼、鈦合金、銅合金、高溫合金、硬質(zhì)合金等金屬材料，碳化硅（SiC）等陶瓷材料以及PMX晶態(tài)蠟、無機(jī)鹽、食品、藥品、高分子復(fù)合材料等非金屬材料的成型工藝。同時(shí)，通過對(duì)高致密度脫脂燒結(jié)成型工藝的系統(tǒng)研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)脫脂燒結(jié)過程中金屬與陶瓷產(chǎn)品的控形與控性，對(duì)脫脂燒結(jié)后的成品質(zhì)量實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)把控，產(chǎn)品性能優(yōu)于MIM國(guó)際材料標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能。

圖：BJ陶瓷樣件

在實(shí)現(xiàn)自主技術(shù)創(chuàng)新的同時(shí)，三帝科技逐步完成BJ標(biāo)準(zhǔn)制造工藝流程的搭建，并在全國(guó)建立分布式打印服務(wù)中心，為客戶研制基于BJ技術(shù)的產(chǎn)品制造工藝，推動(dòng)其走向市場(chǎng)應(yīng)用。此外，公司聯(lián)合深圳職業(yè)技術(shù)大學(xué)共建了增材制造技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，聯(lián)合深圳清華大學(xué)研究院、上海交通大學(xué)、北京科技大學(xué)等科研院所相關(guān)團(tuán)隊(duì)共同開展粘結(jié)劑噴射成型等材料、工藝與應(yīng)用的基礎(chǔ)技術(shù)研究，推動(dòng)在工業(yè)模具、刀具、3C電子等產(chǎn)品，及復(fù)雜、異形大尺寸陶瓷產(chǎn)品等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

3C電子領(lǐng)域，產(chǎn)品日趨多樣化、復(fù)雜化、精細(xì)化的市場(chǎng)需求對(duì)制造技術(shù)提出了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)制造技術(shù)存在制造難度大、良品率低、成本高等眾多局限，尤其是鈦合金等難加工輕質(zhì)材料實(shí)現(xiàn)難度更高。三帝科技成功突破傳統(tǒng)鈦合金成形制造技術(shù)壁壘，基于BJ技術(shù)實(shí)現(xiàn)了鈦合金等活潑金屬的快速成型制造，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)3C電子產(chǎn)品零部件快速近凈成形的同時(shí)簡(jiǎn)化了制造工藝，降低了生產(chǎn)制造成本。

??:基于三帝科技???BJ技術(shù)制造的典型3C產(chǎn)品零部件，最小結(jié)構(gòu)尺度0.4mm，燒結(jié)后致密度優(yōu)于99%

食品藥品領(lǐng)域，針對(duì)日益增長(zhǎng)的多元化、個(gè)性化、精準(zhǔn)化飲食市場(chǎng)需求，三帝科技聯(lián)合中國(guó)農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，基于自主研發(fā)的BJ設(shè)備，開展技術(shù)裝備適配性研究與裝備集成，研發(fā)以食品水凝膠為原料的易吞咽食品和以食品基顆粒為原料的特殊造型食品，并對(duì)其安全性、可靠性等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最終實(shí)現(xiàn)個(gè)性化食品增材制造與智能化加工裝備的產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用。

模具領(lǐng)域，針對(duì)具有復(fù)雜型面、精細(xì)紋理結(jié)構(gòu)模具制造難度大的問題，基于三帝科技BJ技術(shù)可實(shí)現(xiàn)300mm×200mm×150mm尺度范圍內(nèi)高復(fù)雜度、高精細(xì)度的金屬模具制造，最小紋理表達(dá)尺度約0.26-0.3mm，同時(shí)突破大尺寸非典型結(jié)構(gòu)金屬零部件燒結(jié)致密化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了控形控性燒結(jié)，燒結(jié)性能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，BJ技術(shù)有望在未來的工業(yè)制造中扮演更加關(guān)鍵的角色，其對(duì)制造成本、效率和品質(zhì)的積極影響，也必將進(jìn)一步推動(dòng)這一技術(shù)在3C電子、模具、汽車、五金、工具、刀具、醫(yī)療器械、運(yùn)動(dòng)器材等行業(yè)形成千億級(jí)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。

【關(guān)于三帝科技】

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BJ粘結(jié)劑噴射技術(shù)——驅(qū)動(dòng)工業(yè)制造升級(jí)的新質(zhì)生產(chǎn)力最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

△3DP砂型打印工藝制造的綠色鑄造砂型

龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)?；A(chǔ)

我國(guó)作為全球鑄造大國(guó)，擁有雄厚的基礎(chǔ)工業(yè)體量，目前有2萬4千多家鑄造企業(yè)，鑄造產(chǎn)量占世界45%。據(jù)中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，2023年中國(guó)各類鑄件總產(chǎn)量5190萬噸。如此龐大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，為鑄造產(chǎn)業(yè)集群的形成和發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，眾多企業(yè)的集聚產(chǎn)生了規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率.

完整的產(chǎn)業(yè)鏈配套

鑄造產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，涵蓋了上游的原材料供應(yīng)商、設(shè)備供應(yīng)商，中游的鑄造企業(yè)，以及下游的眾多應(yīng)用領(lǐng)域。我國(guó)鑄造產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)的企業(yè)分工明確、協(xié)作緊密，形成了完整的產(chǎn)業(yè)鏈配套。例如在河南等地的鑄造產(chǎn)業(yè)集群中，不僅有大量的鑄造企業(yè)，還有提供生鐵、廢鋼等原材料的供應(yīng)商，以及生產(chǎn)鑄造機(jī)械、加工設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備的企業(yè)，這種完整的產(chǎn)業(yè)鏈條使得企業(yè)間的交易成本降低，生產(chǎn)周期縮短，能夠快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，增強(qiáng)了集群的整體競(jìng)爭(zhēng)力.

豐富的技術(shù)與人才資源

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國(guó)鑄造產(chǎn)業(yè)集群積累了豐富的技術(shù)和人才資源。一方面，集群內(nèi)的企業(yè)在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中不斷探索和創(chuàng)新，形成了各自的核心技術(shù)和工藝，如一些地區(qū)在砂型鑄造、精密鑄造、壓鑄等領(lǐng)域具有獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)；另一方面，產(chǎn)業(yè)集群吸引了大量的專業(yè)人才，包括技術(shù)工人、工程師、科研人員等，他們?yōu)槠髽I(yè)的技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新提供了智力支持。同時(shí)，集群內(nèi)企業(yè)間的人才流動(dòng)和技術(shù)交流也較為頻繁，促進(jìn)了技術(shù)的傳播和創(chuàng)新，有利于提升整個(gè)集群的技術(shù)水平.

強(qiáng)大的市場(chǎng)輻射能力

我國(guó)的鑄造產(chǎn)業(yè)集群分布廣泛，且多集中在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、交通便利的地區(qū)，如長(zhǎng)三角、珠三角等，這些地區(qū)具有優(yōu)越的地理位置和良好的市場(chǎng)環(huán)境，能夠輻射全國(guó)乃至全球市場(chǎng)。以長(zhǎng)三角地區(qū)的鑄造產(chǎn)業(yè)集群為例，其生產(chǎn)的鑄件產(chǎn)品不僅滿足了國(guó)內(nèi)汽車、機(jī)械裝備等行業(yè)的大量需求，還出口到歐美、東南亞等國(guó)際市場(chǎng)，強(qiáng)大的市場(chǎng)輻射能力為產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展提供了廣闊的空間，促使企業(yè)不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)份額.

政策支持與產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)

國(guó)家高度重視鑄造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，出臺(tái)了一系列相關(guān)政策，如“十四五”規(guī)劃中明確了鑄造行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展的目標(biāo)，包括到2025年采用3D打印技術(shù)生產(chǎn)的鑄件超過50萬噸等 。這些政策為鑄造產(chǎn)業(yè)集群的發(fā)展提供了有力支持，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集群向高端化、智能化、綠色化方向發(fā)展，推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，提升了集群的整體競(jìng)爭(zhēng)力.

區(qū)域品牌效應(yīng)

一些知名的鑄造產(chǎn)業(yè)集群已經(jīng)形成了區(qū)域品牌效應(yīng)，如泊頭的“中國(guó)鑄造名城”、焦作的氣缸套、“含山鑄造”、“林州鑄造”等 。這些區(qū)域品牌在市場(chǎng)上具有較高的知名度和美譽(yù)度，能夠吸引更多的客戶和資源，為集群內(nèi)的企業(yè)帶來了更多的發(fā)展機(jī)遇。同時(shí)，區(qū)域品牌的建設(shè)也促使企業(yè)更加注重產(chǎn)品質(zhì)量和品牌形象，加強(qiáng)了企業(yè)間的合作與自律，有利于維護(hù)集群的整體利益和市場(chǎng)秩序.

我國(guó)鑄造企業(yè)遍布各地，形成了多個(gè)特色鮮明的中國(guó)制造集群。如河南省，新鄉(xiāng)市年產(chǎn)大型鑄鋼件5.5萬噸，出口量30%以上，輝縣市擁有100多家鑄造企業(yè)，產(chǎn)能超過130萬噸；平頂山郟縣被稱為中國(guó)鑄鐵鍋之都……

這些集群在長(zhǎng)期發(fā)展過程中，積累了豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)資源，但同時(shí)也面臨著傳統(tǒng)鑄造工藝帶來的高能耗、高污染以及資源浪費(fèi)等問題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)鑄造工藝在材料利用率方面存在較大提升空間，且能源消耗強(qiáng)度較高，這不僅增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，也對(duì)環(huán)境造成了較大壓力，與我國(guó)雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)存在一定矛盾 。

3D打印+鑄造新質(zhì)生產(chǎn)力

從提效、減污和降本的角度看，3D打印+鑄造具有綠色屬性和先進(jìn)性：

提效

? 生產(chǎn)周期大幅縮短：某公司采用“3D+”鑄造工藝后，生產(chǎn)周期縮短60%以上，如組芯壓縮機(jī)內(nèi)氣缸的生產(chǎn)周期從48天縮短至12天，L型床身從45天縮短至15天。

? 產(chǎn)能顯著提升：“3D+”鑄造工藝產(chǎn)能提升50%，效率翻番，能快速響應(yīng)市場(chǎng)需求，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

? 快速原型制作：砂型3D打印技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)制作復(fù)雜砂型，快速完成原型部件制作，如某新能源車企試制商卡水冷電機(jī)殼，采用3DP砂型打印10天即交付，相比傳統(tǒng)工藝60天的制作周期縮短了83%。

減污

? 材料浪費(fèi)減少：3D打印按需制造，支撐砂在線回收，砂子利用率可達(dá)95%以上，減少了傳統(tǒng)制模過程中的原材料浪費(fèi)。

? 粉塵污染降低：三帝科技砂型3D打印設(shè)備在生產(chǎn)過程中能有效減少粉塵產(chǎn)生，配合再生砂等環(huán)保材料，助力鑄造廠實(shí)現(xiàn)綠色制造。

降本

? 模具成本降低：傳統(tǒng)鑄造中，儀表板模具成本70萬-100萬元，保險(xiǎn)杠模具35萬-70萬元，發(fā)動(dòng)機(jī)部件模具15萬-60萬元甚至更高，而3D打印砂模成本低，設(shè)計(jì)修改靈活，無需昂貴模具制造費(fèi)用。

? 人力成本減少：3D打印過程自動(dòng)化，減少了對(duì)人工操作的依賴及人為錯(cuò)誤，降低了人力成本，如三帝科技3D打印設(shè)備只需簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可操作，無需大量人力協(xié)同。

? 能源消耗降低：3DP打印工藝3D 打印技術(shù)能耗比砂芯制造和注塑設(shè)備較低。與注塑成型相比，3DP打印砂型是通過噴頭噴出粘結(jié)劑將砂子粘結(jié)成型，無需像注塑成型那樣對(duì)材料進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的加熱熔融等過程，所以能耗大幅降低。與3DP打印砂型相比，傳統(tǒng)砂芯制造中的熱芯盒法制芯，需使芯盒保持在200℃-300℃，讓芯砂射入芯盒中后，氯化銨在較高溫度下與樹脂中的游離甲醛反應(yīng)生成酸，從而使型芯很快硬化，此過程能耗多。而3DP打印砂型過程中，砂子無需加熱到如此高溫，且設(shè)備本身能耗相對(duì)較低。

△經(jīng)過3DP砂型打印工藝升級(jí)改造后的綠色快速鑄造工廠

三帝科技助力3D鑄造

在此背景下，3D Printing Technology, Inc.的探索實(shí)踐為行業(yè)發(fā)展提供了有益借鑒。三帝科技通過收購6家傳統(tǒng)鑄造廠，引入3D打印技術(shù)推動(dòng)其轉(zhuǎn)型升級(jí)，成效顯著。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，3D打印技術(shù)的精準(zhǔn)特性大幅提高了材料利用率，有效降低了原材料從開采到加工各環(huán)節(jié)的碳排放，減少了對(duì)環(huán)境的影響，這對(duì)于我國(guó)鑄造產(chǎn)業(yè)降低資源消耗強(qiáng)度、提高資源利用效率具有重要示范意義，與國(guó)家相關(guān)部門推動(dòng)各行業(yè)綠色發(fā)展、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的政策方向高度契合 。

從能源消耗角度分析，傳統(tǒng)鑄造過程中的反復(fù)加工和修正工序?qū)е履茉聪牧看?，?D打印輔助鑄造則簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，降低了能源需求。國(guó)家一直致力于能源領(lǐng)域的改革與發(fā)展，出臺(tái)了一系列提高能源利用效率和推廣清潔能源應(yīng)用的政策措施。鑄造企業(yè)采用3D打印技術(shù)后，能夠更好地與這些能源政策協(xié)同，例如引入節(jié)能型3D打印鑄造設(shè)備，并結(jié)合清潔能源供電，進(jìn)一步降低碳排放，助力鑄造行業(yè)能源結(jié)構(gòu)的綠色優(yōu)化，為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)下能源消耗總量和強(qiáng)度“雙控”發(fā)揮積極作用 。

在技術(shù)創(chuàng)新推動(dòng)方面，我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展離不開新興技術(shù)在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中的深度應(yīng)用與融合創(chuàng)新。國(guó)家在“十四五”期間，工信部等部門已印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)鑄造和鍛壓行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見》，為行業(yè)發(fā)展指明方向，如推動(dòng)智能化改造，打造智能制造示范工廠；助力綠色發(fā)展，調(diào)整產(chǎn)能置換政策；支持優(yōu)質(zhì)企業(yè)發(fā)展，培育專精特新“小巨人”和制造業(yè)單項(xiàng)冠軍；發(fā)展產(chǎn)業(yè)集群，培育鑄造特色產(chǎn)業(yè)集群等 。對(duì)于3D打印+鑄造這一創(chuàng)新模式，國(guó)家相關(guān)部門高度重視，應(yīng)在研發(fā)投入、人才培養(yǎng)和技術(shù)推廣等方面加大政策扶持力度，延續(xù)并深化“十四五”的發(fā)展策略到“十五五”規(guī)劃及以后階段。通過設(shè)立專項(xiàng)研發(fā)基金，鼓勵(lì)高校、科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研深度合作，聯(lián)合攻克技術(shù)難題，加速綠色鑄造技術(shù)的成熟與應(yīng)用普及，提升我國(guó)鑄造產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平，增強(qiáng)在國(guó)際市場(chǎng)上的低碳競(jìng)爭(zhēng)力，以技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)從鑄造大國(guó)向鑄造強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變，而專精特新“小巨人”三帝科技的實(shí)踐成果也為政策的精準(zhǔn)實(shí)施和優(yōu)化提供了現(xiàn)實(shí)參考 。

從產(chǎn)業(yè)集群發(fā)展視角出發(fā)，國(guó)家相關(guān)部門可充分發(fā)揮我國(guó)制造業(yè)集群優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)建立3D打印+鑄造的綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)。以三帝科技收購的鑄造廠及其所在的產(chǎn)業(yè)集群為基礎(chǔ)，吸引上下游相關(guān)企業(yè)入駐園區(qū)，形成完整的綠色產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。在園區(qū)內(nèi)集中配置完善的基礎(chǔ)設(shè)施與環(huán)保配套設(shè)施，實(shí)現(xiàn)廢棄物的集中處理和循環(huán)利用，構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。企業(yè)間通過共享3D打印技術(shù)資源、能源管理系統(tǒng)等，能夠有效降低整體運(yùn)營(yíng)成本和碳排放，同時(shí)便于統(tǒng)一監(jiān)管和推廣綠色鑄造標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集群內(nèi)企業(yè)的綠色低碳協(xié)同發(fā)展，打造成為雙碳目標(biāo)下我國(guó)傳統(tǒng)鑄造產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的示范樣本，以點(diǎn)帶面推動(dòng)全國(guó)鑄造行業(yè)的全面綠色變革，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)提供堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)支撐和有力的政策實(shí)踐范例，進(jìn)一步彰顯我國(guó)在全球綠色制造領(lǐng)域的引領(lǐng)地位和大國(guó)擔(dān)當(dāng) 。

3D打印+鑄造：驅(qū)動(dòng)綠色鑄造變革，助力雙碳目標(biāo)達(dá)成最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

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探索無砂箱3D打印機(jī)最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。

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3D鑄造丨一種低本高效的熔模精密鑄造工藝最先出現(xiàn)在三帝科技股份有限公司。