南極熊了解到，早在2019年11月1日，煙臺冰輪智能機械科技有限公司3D打印智能成型工廠正式揭牌，該工廠擁有行業內大型的3D打印機和高速工作效率。
據大象網介紹，采用“3D打印、機器人等創新技術+綠色智能鑄造工廠”的模式建設，建成后將達到年產5000噸壓縮機等高端鑄件的能力，人均產能超過100T/年，產品合格率將超過96%，實現綠色、智能鑄造。
△3D打印砂芯產品
工廠的3D打印智能成型車間內，沒有奔流的鐵水，滾燙的熔爐，火花四濺的場景，也沒有噼噼啪啪的聲音和費力的澆筑。整個車間干凈整潔，寥寥幾個工人操作智控系統，管理著相應的崗位。車間內移動機器人來來往往，察覺到前方有人時會自動避讓。
“整個車間每班僅需要7個人，整個智能工廠大概20多人，全部工作在空調環境，無重體力勞動，生產效率是同等規模傳統鑄造的5倍以上。”煙臺冰輪智能機械科技有限公司副總經理田立海介紹說，傳統鑄造廠安全方面是一大問題，工作環境粉塵濃度大，而且一不小心就會被燙傷，就算是非常熟練的工人也難以避免。但在智能成型車間內，熔煉車間看不到鐵水，整個環節全自動，保障了工人安全。此外，智能車間生產的鑄件對工人技術的要求大大降低，流水線作業可保證鑄件能夠規模化、標準化生產。
記者在智控中心了解到，車間內的3D打印機設備配備了移動機器人、桁架機器人、微波烘干設備、智能立體庫等。每個3D打印機有兩個砂箱，每個砂箱成形尺寸是2.5*1.5*1m。田立海說，這是目前世界上鑄造行業最大的打印機，也是效率最高的打印機。打印機上的鋪砂器會先鋪一層0.44毫米的砂子，然后加一層固化劑，另一個打印頭緊接著會劃過來在鋪好的砂子上噴樹脂。一臺3D打印機，打印滿箱最多會鋪2000多層砂子，工作箱可以同時打印多個砂芯，最優化的工藝可以提高打印效率，但前提是要方便后序桁架抓取。打印完成以后操作人員在打印機端呼叫AGV，AGV自動將打滿的砂箱送至砂箱緩存線。
在緩存線上，剛打印完成的工作箱會有2到3個小時的時間完成硬化。然后工作箱通過AGV送到清砂站以后自動頂升，砂芯坐標通過智能單元傳遞給桁架，桁架機械手根據坐標系，抓取砂芯，砂芯通過轉運小車至自動清砂房，自動風洗之后再運輸到旁邊手工吹洗，通過檢驗APP進行砂芯檢查確認。確認合格的砂芯由桁架機械手抓取砂芯進行浸涂作業，隨后桁架將砂芯放到微波前托盤中，進入微波烘干設備，進行烘干固化。砂芯烘干結束后，桁架抓取砂芯放到立體庫托盤上送入立體庫。之后熔煉和澆筑的環節也均是依靠機械。整個車間從砂芯成型至鑄件成型，實現了全自動運行，大大減少了人力的參與，其設備、工藝、軟件、硬件等綜合技術世界領跑，實現鑄造新技術的產業化應用。
統計數據顯示，2020年4月到5月，該車間共接到12個客戶76個品種400多件的鑄件3D打印訂單，涵蓋壓縮機類、柴油機、管泵閥、機床類等。產品從幾公斤到幾噸，重量跨度很大。繁雜的產品結構并沒有降低產品質量，車間共計打印砂芯近千噸。
工廠設計能力年產5000噸高端精密鑄件或15000噸砂芯，為全球20多家行業“巨人”服務，產品覆蓋機床、壓縮機、發電設備、發動機、泵閥、礦山機械等。工廠人均年產鑄件150噸，較傳統鑄造工廠提高60%至100%；人均銷售收入400萬元，是傳統鑄造工廠的6至10倍。
而鑄造行業擁抱3D打印，除了綠色環保，最大優勢莫過于精準高效。
“一臺機床的床身鑄型，原來需要整個車間齊上陣，8名工人36個小時完成。現在只需要6臺3D打印設備，20個小時就能完成。而且產品的廢品率降到了0.6%。”孫成安說道。
據介紹，智能成型工廠利用3D打印+數字化+智能化，將工業互聯網、物聯網、信息化、工業云等先進技術融為一體，將生產過程的1600多個參數、180余臺設備、五大軟件系統高度集成的具有國際先進水平的智能鑄造工廠， 已獲得20余項發明、實用新型和計算機軟件著作權。
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