近日，由北京三帝科技股份有限公司旗下北京隆源自动成型系统有限公司（以下简称“隆源成型”）牵头承担的“个性化食品增材制造与智能化加工装备研制”项目（以下简称“项目”）成功获批国家重点研发计划“食品营养与安全关键技术研发”重点专项支持。

随着增材制造技术的不断发展，全球对食品增材制造的需求也在不断攀升。数据统计，2021年全球食品增材制造市场创造了2.262亿美元的收入，预计到2027年将达19.41亿美元。

食品增材制造技术拥有独特的“定制化”属性，不仅可以实现外观上的个性化设计成型，还可以针对特殊人群打印特殊用途和精准营养的食品，是未来个性化食品智能制造的主要解决途径。然而现阶段的食品增材制造技术存在加工装备智能化、高效化、精准化程度不足及标准化、连续化、自动化水平不够等问题，严重制约了产业的健康发展。

为打破以上问题瓶颈，隆源成型将联合中国农业科学院农产品加工研究所，充分发挥各自科研、技术、人才和市场优势，基于隆源成型自主研发的粘结剂喷射打印设备、熔融沉积成型（FDM）设备，开展技术装备适配性研究与装备集成，研发以食品水凝胶为原料的易吞咽食品和以食品基颗粒为原料的特殊造型食品，并对其安全性、可靠性等进行综合评价，最终实现个性化食品增材制造与智能化加工装备的产业化示范应用，满足市场对多元化、个性化、精准化饮食日益增长的需求。

该项目的研究成果将为个性化食品增材制造提供技术依据和基材、装备、生产线支持，丰富和发展食品增材制造基础理论，具有重要的科学价值；提升我国食品增材制造工业水平与产业规模，增加就业岗位，促进产业长远发展，具有显著的社会效益；革新现有传统食品增材制造打印原料制备工艺，其产品直接用于市场投放，显著提高经济效益；提升产业标准化、规模化水平，推动企业高效生产、减少资源和能源浪费，实现生态效益。

该项目的实施，将加快新一代信息技术、生物技术、新材料技术和制造技术与食品制造业的深度融合，提升食品制造产业国产自动化装备水平，为实现人民生命健康事业、推进制造强国战略积蓄能量。

【关于隆源成型】
北京隆源自动成型系统有限公司（Longyuan AFS Co.,Ltd.）（以下简称“隆源成型”）为北京三帝科技股份有限公司（3D Printing Technology, Inc.）旗下企业。
隆源成型专注3D打印装备及快速制造服务，公司拥有近30年的3D打印服务经验及铸造经验。通过自主研发的SLS选区激光烧结、SLM选区激光熔化、3DP砂型打印、BJ金属打印、DED定向能量沉积等系列智能装备，通过分布全国的智造中心为用户提供砂型打印快速铸造、蜡型打印精密铸造、成品件快速试制、梯度金属3D打印等快速制造服务。逾千家设备、加工服务用户遍布航空航天、汽车、摩托车、轨道交通、船舶泵阀、机械制造、艺术铸造、金属加工等领域。

12月14日，由机械工业教育发展中心主办，机械行业数字化设计与增材制造职教集团、粉末冶金产业技术创新战略联盟3D打印专委会、安徽机电职业技术学院、北京三帝科技股份有限公司、武功县欣鑫有色金属铸造有限公司承办的增材制造领域标杆企业访学高级研修班线上会议成功举办，吸引了数千人在线学习研讨。
本次会议以“增材技术应用引领产业转型升级、产教融合发展推动人才培养创新”为主题，邀请到机械工业教育发展中心产教合作处、发展研究处黄小东处长，中国机械总院沈阳铸造研究所有限公司尹绍奎研究员，快速制造国家工程研究中心宝鸡创新中心副总、宝鸡高新智能制造技术有限公司副总魏晓荣，常州机电职业技术学院陈丽华教授，粉末冶金联盟3D打印专委会专家委员、北京三帝科技股份有限公司产品技术副总赵浩博士，北京三帝科技股份有限公司教育事业部王蕾等领导、专家出席并作精彩分享，会议由北京三帝科技股份有限公司常务副总经理李长青主持。

黄小东处长作了题为《机械行业职业教育复合型人才培养的几点思考》的报告，从“复合型技术技能人才政策脉络”和“装备制造类复合型人才培养”两个方面进行了分析和阐述。并提出，企业急需既熟悉实际制造流程又了解相应技术理论，兼具动手操作能力和管理创新能力的复合型人才。而复合型人才、创新型人才越来越受到青睐，已成为发展现代职业教育的当务之急。在高质量发展的新阶段，装备制造类复合型人才培养作为一项系统工程，需要政、产、学、研、用等协同发力，职业教育相关的新专业建设、传统专业升级改造也需要分类施策。

赵浩博士在题为《增材制造技术产业应用发展与前景》的报告中，深度解析了增材制造从点扫描的1.0时代到线扫描的2.0时代在技术、产业、应用等方面的发展进程，尤其是3DP砂型铸造复合工艺、BJM金属粘结剂喷射+烧结工艺作为增材制造2.0技术，在规模化应用阶段具有极大的成本及效率优势。三帝科技作为新一代3D打印装备与快速制造服务提供商，通过近30年的3D打印服务经验及铸造经验，可为增材制造职业教育提供全面、先进、可靠的产业资源和服务支持，共同推动增材制造产业化、规模化发展。

尹绍奎主任分享了《增材制造技术在高端铸造领域的创新应用》，详细介绍了增材制造技术在国之重器中的应用，及沈阳铸造研究所在材料制备、成形工艺方面的技术创新。其自主开发的3D打印材料，相关技术工艺已达国际先进水平，并成功应用于3D打印快速铸造中，在航空航天、新能源汽车、能源装备等领域的复杂铸件制备中具有明显优势。

魏晓荣副总经理带来了关于《3D打印绿色快速智造推动传统铸造产业转型升级》的分享。通过对传统单件、小批量铸造毛坯生产工艺与3D打印铸造工艺流程的

对比分析，阐述了3D打印在铸造行业中的应用优势。并以三帝科技旗下欣鑫铸造为典型案例，详实地展示了传统铸造工厂是如何通过3D打印智能化改造，建立了绿色、柔性、高端的铸造能力，并成为当地快速铸造示范企业。最后，他提出，可以通过基于人才需求与供给师资培养、课程体系建设、为产业提供技术和产品服务、联合科研开拓行业应用材料与工艺等的校企合作模式，来应对当前3D打印技术在推动铸造产业技术升级过程中对人才需求的变化。

陈丽华教授作了关于《新形势下的人才培养改革》的报告。她指出，随着增材制造技术与应用的不断革新，从以原型制造为特征的增材制造1.0，到如今以产业化规模化应用为核心的增材制造2.0，培养能够从事增材制造2.0应用的高素质技术技能型人才已成为当务之急。在专业建设中，要适应产业转型升级和经济高质量发展，按照职业岗位（群）能力要求和相关职业标准，不断开发和完善课程标准。要打破原有的专业课程体系框架，基于职业工作过程重构。

最后，王蕾代表公司对三帝科技“产学研三位一体”创新行动计划进行了发布，以产、学、研三个维度，分别从产教融合与协同制造、师资水平提升、实习实训、教学资源开发、科研成果转化、技术应用科研联盟等方面如何更好的支持职业教育发展进行了阐述和探讨。并表示，三帝科技希望在机械工业教育发展中心、机械行业数字化设计与增材制造职业教育集团的指导下，以三帝科技3D打印产业学院为契机，推动产教融合的落地。

3D打印技术已经发展了三十多年，其产业化应用全球年复合增长率在20%以上，中国甚至更高，但由于其产值基数相对较小，3D打印行业尽管意义重大，至今却还是个小行业。3D打印产业化缓慢的主要原因有二：一是打印效率低，也就是制造速度慢；二是打印材料贵，也就是制造成本高。一个既慢又贵的技术，很难被应用到生产线去，这就是为什么之前3D打印设备的主要用户大多是科研院所、大公司的研发部门、学校以及3D打印服务机构。

为了解决传统3D打印既慢又贵的问题，3D打印2.0粘结剂喷射（Binder Jetting/3DP，下文简称BJ）工艺应运而起。相对于3D打印1.0，如PBF、DED等金属增材制造工艺是采用“点扫描”的技术，存在加工效率较低，成本数倍于传统制造技术，难以实现大规模产业化应用，采用了“线扫描”技术的3D打印2.0粘结剂喷射BJ工艺是一种高效率、高精度的增材制造技术，其沿用传统粉末冶金行业的材料体系和烧结工艺，成本低廉，材料标准化程度高，能够为工业届提供高效率、高质量、低成本的金属增材制造解决方案，可以应用到生产线，为3D打印技术的规模化应用打下了坚实的基础。预计3D打印2.0将为3D打印行业带来突破性持续增长。

国际上，Desktop Metal、HP、Digital Metal、GE等全球性科技企业看好BJ金属技术的市场潜力，在近5年间先后完成BJ金属技术的开发，并实现了一定程度的产业化应用。中国作为制造业大国，对BJ金属技术的市场需求更为迫切，特别是来自MIM（金属注射成型）行业对快速试制和中小批量生产的需求。在此背景下，国内BJ金属技术在近几年迅速发展。事实上，早在1994年，北京隆源自动成型系统有限公司（三帝科技旗下企业，以下简称“隆源成型”）创始人宗贵升博士便提出了“线扫描”的理念，并申报了“变长线扫描快速自动成型方法和装置”的发明专利（ZL 94106496.4）。2018年以来，隆源成型通过博士后工作站博士后团队的技术创新和研发团队的工程创新，已成功研发和生产了系列BJ设备，以及适用于20多种材料的5大系列粘接剂，并投放市场。

基于公司国千科技研究院、博士后工作站、产品研发团队三位一体的协同创新体系，及近30年增材制造设备的研制基础，隆源成型自主掌握了粘结剂喷射成型技术的装备、材料、工艺相关的多项关键技术，完成了研发型R系列、生产型P系列等系列化设备的研制，及铁基材料、有色金属、高温合金、难熔金属、陶瓷材料、无机盐、高分子材料、食品材料等体系化材料工艺的开发。

隆源成型R系列设备AFS-J120R、AFS-J380R是面向高校、科研院所、企业研发机构等的研发型设备。该系列设备可实现最高±0.2mm的打印精度、400~800DPI的分辨率、2.5L/h的打印速度及55~62%的绿坯致密度。设备操作方便快捷，可灵活更换粉末材料和粘结剂墨水，结构简练、易维护，有效保障科研效率和实验的可重复性。采用自主研发的工控软件和数据处理软件，工艺参数开放度高、自主可调，不仅兼容材料种类多，更适用于新材料的探索性研究与快速制备迭代。

P系列设备是面向MIM、模具、刀具等行业的生产型设备。该系列设备采用最新的上送粉式单缸结构，配备V+精准落粉系统、双辊复合高致密铺粉系统、喷头自动清洗、内置空气净化系统等装置，操作方便快捷、可灵活更换粉末材料和粘结剂墨水，有效保障生产效率。可实现±0.15mm的打印精度、400~1200DPI的分辨率（自由可调）、最高2.5L/h的打印速度及55~62%的绿坯致密度。高端生产型设备AFS-J380L还配置有高精度成型缸转运车，可实现成型缸的快速转运和快速更换，节约固化等待时间；最高打印精度可达±0.1mm，最高打印速度可达3.6L/h，相关技术指标达国际先进水平。

此外，隆源成型具备粘结剂配方的自主设计能力，能够满足客户新材料、新应用对定制粘结剂的开发需求。在设备基础上，已成功开发了系列BJ专用粘结剂配方，适用于铁基合金、轻金属合金、有机玻璃、陶瓷等20余种基体材料。其中，SS316L、SS420、18Ni300等多种材料的脱脂烧结工艺，均满足MIM行业国际材料标准。另外，公司在全国设立了专业的技术服务中心，可全时快速响应客户需求，为设备稳定运行提供坚实保障。

BJ金属技术因其打印效率高、材料成本低、设备性价比高、无需额外支撑、适于批量化等特点，被称为“Additive 2.0”技术，将会在汽车、五金、电子、工具、模具、刀具、医疗器械、运动器材等行业形成规模化产业应用，具有广阔的市场空间，未来市场规模超过千亿元。同时，作为一种直接金属成型技术，BJ金属技术的开发与应用也正逐渐成长为金属增材制造领域的核心技术趋势，在批量化金属零件的生产中显露出强大的生命力。相信，在未来，这项技术将深刻影响传统制造行业，并将改变金属增材制造行业的市场格局。

记者从国内3D打印领军企业北京三帝科技股份有限公司获悉：近日三帝科技自主研发出一种适用于现场打印的新型宏观结构，该宏观结构具备强吸收、灵活控制吸波的性能，可满足既有建筑和新建建筑的吸波防护需求。目前，该公司在混凝土3D打印和水泥基吸波材料领域已申请了多项专利，并有7项专利获得授权。

现代技术和电子工业的快速发展为人类的生产生活带来了便利，但也令人类的生存环境受到过量电磁波辐射的污染。据介绍，吸波材料是利用材料对电磁波的吸收而降低电磁波能量密度的一种功能性材料，可以降低设施或设备的雷达散射截面，可广泛应用于军工与民用领域，其中材料的宏观结构对材料吸波效果的影响很大。为了提高材料吸波性能，业界尝试了多种方法，但要么会降低材料的力学性能，要么增加了材料的成本与制作难度，要么开模成本和吸波性能定制成本较高。既可免模具生产又能节省材料，采用3D打印的方式制备水泥基吸波材料成为业界关注的一个发展方向。但目前已有报道的3D打印方法由于结构设计的限制，只能预制，无法在现场直接打印成型。

“三帝科技自主研发的基于3D打印的水泥基吸波材料，借助一种名为嵌套的结构的研发，利用3D打印无模制造的特点，解决了以往水泥基宏观结构型隐身材料需模具制备、强度低、吸波能力不均衡的问题。”三帝科技有关负责人表示，经优化设计的吸波材料，厚度为40mm，在1~18GHz频段内反射率低于-15dB（分贝），且平均反射率低于-20dB，相当于对电磁能量的平均吸收率达到99%，频带宽度大，吸收能力均衡。“这种宏观结构的吸波材料可以实现由程序控制改变打印路径从而调整结构壁厚度、间距、结构层高度等参数，可根据目标频段调整吸波性能，无需制备模具，实现吸波性能可定制。

”有关数据显示，2019年，全球吸波材料的市场规模约为297.5亿元，预计2020-2025年，全球吸波材料市场规模将以8.0%以上的增速持续扩大，行业发展前景广阔。该负责人表示，水泥基吸波材料可广泛应用于防电磁污染的环境保护型建筑领域，以减轻电磁辐射对人类造成的危害；用于建筑物、桥、塔等施工时，可以防止雷达伪像；在通信基地的房舍和抛物面天线等施工时，可以用来改善通信质量；在机场、码头、航标、电视台和接收站附近的高大建筑上使用，可消除反射干扰；用来制作微波暗室，可防止微波辐射干扰和能量泄露，不仅能消除干扰提高测试精度，并且对操作人员也可起到防护的作用；此外，还可应用于作战中的军事隐身建筑领域、防电磁波干扰的科研部门、精密仪器厂及国家保密单位的防信息泄露等部门。

（来源：《经济日报》）

6月28日上午，工业智能制造与创新驱动专题培训在南宁举办，来自广西相关行业学会、机构的专家在培训上发言，讲解了工业智能制造的发展趋势，企业智能升级的方法和陷阱以及最新的智能技术。本次专题培训由南宁市工业和信息化局、南宁市总工会主办，南宁市3D打印公共服务平台和南宁三帝科技有限公司承办，来自机械工业、汽车、加工制造、装备制造等行业的数十家企业代表到会参加了培训。

“谈及工业升级转型，不提智能制造似乎就是赶不上潮流。”广西智能制造促进中心主任刘朱峰提到，一些企业未考虑自身的实际需要就匆匆上马智能化改造，最后却收效不佳。国内一家上市公司因为脱离实际的智能化改造，造成了一年内数十亿元的损失，且不得不停止了相关业务。国外一家汽车厂家的智能化工厂曾是工业4.0的典型代表，曾迎接了无数中国客人的参观，最终也因为得不偿失而关闭，相关车型也已停产。

在培训中，刘朱锋先生以“新时代背景下的企业数字化建设“为主题，分享了新时代背景下的机遇与挑战，同时，结合近年来实施的相关成功案例为大家详细阐述了企业智能制造转型升级的关键能力和实现路径。他提醒，广西的中小企业的转型升级必须有利于加强自身的核心竞争力，智能化升级并非是买一套智能化设备、上一套自动化软件就能够完成的。

与刘朱峰的观点类似，广西工业工程师学会荣誉会长朱捷也提出，企业不要迷信于国外大企业的所谓成功经验。例如被部分工业企业奉为圭臬的丰田生产方式，并没有国内一些书籍文章描述的那么神乎其神，该方式不过是工业工程学在日本企业的应用。

通过对比两家乳品企业的售价及销售范围，朱捷在培训中讲解了工业工程的交期管理、成本控制、质量保证等知识。在他看来，广西的企业可以结合自身实际，利用相关的管理知识，理顺工厂的生产管理流程。在尽可能少的投资下，通过改进作业流程和操作方法，施行先进合理的工作定额，提高企业的生产效率和效益，降低成本，增强企业的竞争能力。

对于当前已投入商用的高新科技，南宁三帝科技有限公司总经理高燕在培训中讲解了3D打印技术在国内的发展及应用。这一项增材制造技术从上世纪90年代在国内兴起，投入商用已有30多年。从人们口中“所想即所得”的神奇未来技术，现在已经运用到工业生产及民用等各个领域，从航天发动机到汽车零部件，从艺术雕塑到家居文创……3D打印正在影响制造业的生产方式和人们的日常生活。

据高燕介绍，以3D打印砂型快速铸造工艺为例，其相较传统的铸造工艺具有众多优势，不仅可节省开模成本和时间，还可大幅提高生产效率，尤其适用于结构复杂、周期短、精度高、小批量的高附加值产品试制。以汽车发动机缸体为例，采用传统方法制作需要1个多月的时间，而通过3DP砂型打印快速铸造工艺则只需10天即可交付成品，制作周期缩短了2/3，成本降低30%。目前已在广西多家汽车及零部件企业获得广泛运用。

掌握了最新的技术，却未必就一定能获得市场收益。广西洛克科技有限公司副总经理杨孙朋以自己的经历，讲述了工业颜值经济的重要性。他曾经服务过柳州一家纸品包装企业，明明技术上比国际一流的包装设备还要先进，售价只有对方的一半，却难以拿到订单。
在讲述的同时，杨孙朋贴出了该包装设备企业和竞争对手的产品图片，柳州厂家的设备零部件裸露，而竞争对手不但添加了外壳，还设计了现代化的图案，给人的感觉完全不同。在外观重新设计后，柳州厂家的新品不但添加了外壳，还设置了LED数据屏等便于操作的改造，设备立即显得高大上，销路逐渐打开，产品价格也与竞争对手相差无几，甚至接到了竞争对手的代工单。

会后，培训组织方还邀请大家一起参观了南宁三帝科技有限公司的生产车间，让大家亲眼见证一件件产品，在无人车间内打印出来，让参观者直呼新奇。

6月28日，由机械工业教育发展中心指导，机械行业数字化设计与增材制造职教集团主办，粉末冶金产业技术创新战略联盟3D打印专委会、安徽机电职业技术学院、重庆工业职业技术学院、北京三帝科技股份有限公司承办的线上3D打印产业学院发展论坛暨机械行业职业教育校企深度合作项目推介会成功举办，吸引了千余人在线参与和讨论。

本次论坛以“聚焦增材制造产业应用、创新新型智造工匠培养”为主题，邀请到机械工业教育发展中心主任、中国机械工业联合会教育培训部主任陈晓明，安徽机电职业技术学院副院长、机械职业教育教学指导委员会委员徐春林教授，重庆工业职业技术学院机械工程与自动化学院院长裴江红，粉末冶金产业技术创新战略联盟3D打印专委会专家委员、北京三帝科技股份有限公司研发副总经理赵浩博士等专家、领导出席并作精彩分享，论坛由北京三帝科技股份有限公司教育版块总经理王蕾主持。

陈晓明主任作了题为《构建增材制造产学研创协同发展生态的思考》的报告，从产教协同高质量发展的战略高度，对增材制造技术发展与人才培养优化、增材制造产学研用创生态建设进行了深入分析和阐述。他提出，面向增材制造发展的人才培养创新，要明确主攻方向，聚力解决人才供给与企业需求不匹配、人才培养质量不高、人才培养能力不足、人才流失等突出问题，优化增材制造急需紧缺领域产教协同关系，建立人才培养与岗位需求的联动机制；做好顶层设计，构建增材制造产学研创协同发展新生态，加快完善职业教育增材制造专业标准体系，有效引导人才培养。

徐春林作了题为《增材制造技术技能人才培养体系建设》的主题报告，对增材制造的产业发展情况、人才队伍现状及人才需求进行了调研与分析，对当前我国高校、职校内增材制造相关专业的设置、课程体系、实训条件、校企合作等情况进行了详细介绍，并对增材制造人才培养体系建设提出了建议和思考。他指出，要针对增材制造产业对于中高端人才需求的特点，加快职教本科专业设置，构建全面支撑产业链发展的技术技能人才链。机械行业数字化设计与增材制造职业教育集团自创立以来，通过组织开展产业论坛活动，主持参与技术应用、职业技能等级标准开发等活动，积极推动着中国数字化设计与增材制造产业和职业教育的深度融合。

裴江红院长作了关于《绿色快速制造中心建设》的主题报告，重点分享了与三帝科技联合开展的产教融合项目——“重庆3D打印智造中心”的发展情况。据介绍，该中心通过引进三帝科技自主研发的SLS激光烧结设备，为当地的航空航天、军事装备、汽车等高端装备制造行业的大型复杂曲面零件的熔模精密铸造领域提供全流程的技术和产品服务，并在教学、实训、科研中获得丰富成果，实现了学院专业水平建设、人才培养质量的提升，成为产教融合项目中集科研、教学和生产于一体的典型案例。最后，裴院长对中心未来的发展方向提出了设想，他表示，希望能够结合重庆本地的支柱产业发展情况，创立重庆绿色快速制造联盟，通过中高本一体化发展建设的尝试，明确产教大融合发展思路，打造有特色的产教融合模式。

赵浩博士分享了题为《产业化金属增材制造技术与应用》的报告，分别对金属增材制造几个主线技术的进展及应用进行了详尽而深入的讲解，对三帝科技自主研发的3DP/SLS金属件快速铸造工艺在航空航天、汽车、工业机械等领域的成熟产业化应用进行了分享，并对BJ粘结剂喷射金属打印技术的研发进展及未来发展趋势进行了分析和展望。他认为，当前金属增材制造正在逐步走向成熟，随着高效率、低成本、量产型技术的出现，产业化应用空间不断拓宽，对人才培养的需求增长，将创造出广阔的产教融合机遇，三帝科技期待与更多的院校和科研机构开展深入合作，共同推进新技术、新应用的创新发展。

会上，王蕾代表公司对三帝科技“产学研三位一体”创新行动计划进行了发布，以产、学、研三个维度，分别从产教融合与协同制造、师资水平提升、实习实训、教学资源开发、科研成果转化、技术应用科研联盟等方面如何更好的支持职业教育发展进行了阐述和探讨。并表示，三帝科技希望在机械工业教育发展中心、机械行业数字化设计与增材制造职业教育集团的指导下，以三帝科技3D打印产业学院为契机，推动产教融合项目的真正落地。

我国是铸造大国，2021年铸造产量达5130万吨，产业规模位居世界榜首。中国铸造协会数据统计显示，国内现有26000家铸造厂，其中砂型铸件的市场规模约1200亿元。但近年来行业发展面临重重困难，节能减排压力大、技术工人短缺、同质化竞争严重等问题凸显。为摆脱困境，企业投入大量资金进行新产品研发和技术改造，而随着经济发展增速放缓、人口红利衰减和综合成本上升，铸造行业产品附加值总体降低，产业转型升级的步伐放缓，亟待探明一条新的转型发展之路。传统的技术已经无法改变这个局面，亟需一种能为众多铸造企业“创新赋能”的新技术——以较低的成本、可预期的收益，构建企业产品技术从低端向中高端转换的“绿色通道”。

在这个背景下，3DP砂型打印技术（也称“粘结剂喷射砂型3D打印技术”）进入人们的视野，历经多年的发展和成熟，已经极具竞争力。本文中可以看到国产砂型3D打印设备出现在陕西省咸阳市一家民营铸造企业的生产线上，为他们的铸件产品赋予了“不对称竞争”的技术优势，成功进军高端铸件市场。

砂型铸造与锻造、挤压、焊接、铣削等金属加工工艺相比，是最为简约高效的金属成型技术之一，因此被广泛采用。传统砂型铸造主要采用模具翻制砂型或芯盒方式造型，需要制造木模或金属模具，制造模具耗时长、成本较高且存在风险，使得不少铸造企业在前期新产品开发时面临两难的选择——如果开了模具而拿不到订单，就会白白损失模具费。在这种情况下，除了新产品开发以外，一些小批量件、复杂件的需求也难以得到满足。另一方面，模具翻砂本身也有许多工艺短板，如为模具组装和脱模预留的装配余量和拔模斜度余量等，导致砂型铸造产品的加工去除量较大、尺寸误差偏高、铸造面光洁度较差等问题。因此，对质量要求更高的复杂铸件不得不放弃砂型铸造工艺，转而采用其他成本更高的替代工艺，例如压力铸造、精密铸造等。

3DP砂型打印技术的出现，可以很大程度上改变砂型铸造所处的不利境地。采用3DP砂型打印技术无需模具，直接打印砂型，可以用最少时间和最低成本完成新产品开发和中小批量产品交付。经过3DP工艺验证后，铸造工艺得以完善、合同顺利签订，再投入资金开模具进行大批量制造，可以节省大量模具投入。在质量方面，3DP砂型不受到模具翻砂工艺的制约，具有10微米级的高精度、复杂结构一体自由成型，部分铸铝件的铸造面精度可以和精密铸造媲美，同时也减少了装配误差造成的废品率，减少了工人劳动，综合经济效益十分显著。

近年来，在技术及市场需求的双重驱动下，我国3DP砂型打印技术发展迅速。国内领先的3D打印装备及制造服务提供商北京隆源自动成型系统有限公司（三帝科技旗下，简称“隆源成型”）自主开发并推出了AFS-J1600、AFS-J2100系列量产型设备，实现了15s以内/层的打印速度并通过了1000小时级设备稳定性测试，具有良好的打印精度和内在质量，面向铸铝、铸铁、铸镁、铸钢等应用需求，配套丰富的砂材体系及粘结剂材料体系。

陕西省武功县欣鑫有色金属铸造有限公司于2021年引进了两台隆源成型3DP砂型打印机用于砂型生产，现在已经完全替代了木模翻砂工艺。不仅节省了开模成本和时间，还避免了模具设计的不合理及修模造成的风险。生产效率大幅提高，尤其对于周期短、精度高、小批量的高附加值产品试制，能够更加得心应手地高质高效交付，成为一大竞争优势。

欣鑫铸造通过隆源成型3DP砂型打印机采用砂型快速铸造工艺为某车厂试制发动机缸体，由于缸体结构复杂，且壁厚较小，如果采用传统方法制作周期需要1个多月。3DP砂型打印设备制作的砂型，精度和强度较传统工艺均有很大提高，抗拉强度可达2MPa，铸件表面粗糙度低于Ra12.5，缺陷控制良好，无多肉、气孔、裂纹、夹渣，无表面缺陷及残缺。仅耗时10天交付灰铸铁（HT250）成品铸件，制作周期缩短了2/3，成本降低30%。

欣鑫铸造通过隆源成型3DP砂型打印机采用砂型快速铸造工艺为某新能源车企试制轻量化车架，如果采用传统方法制作，生产周期需要40天。采用3DP砂型打印快速铸造，最终成型铸件的尺寸精度达到CT7级，表面粗糙度低于Ra12.5μm，铸件表面无气孔、裂纹，形状完整、结构清晰。最终6天交付铝合金（ZL101）成品铸件，制作周期缩短85%，成本减少32%。

欣鑫铸造负责人谭大为表示，现在订单多得做不过来，两台3DP砂型打印机24小时开机连轴运转，目前月打印20吨砂型的产能已远远满足不了巨大的市场需求。欣鑫铸造下一步将引进更多的3DP砂型打印机，实现月产能近百吨、年产值近亿元的目标。“如今各种复杂结构的产品我们都能生产，效率提升了2倍，成本降低了一半。同时，因为交货周期大幅缩短，产品的利润率也有很大提高，我们得到的是实实在在的效益。”在很多传统铸造企业还在因高耗能、高污染、产品精度达不到要求而面临转型困境的当下，欣鑫铸造已搭上3D打印绿色铸造的快车成功实现了突围。

综上，3DP砂型打印技术对于砂型性能、加工速度、成型尺寸等的优化提升具备明显优势，目前已成熟应用于铸造生产中，尤其适用于新品研发、复杂产品及小批量产品的生产。随着市场的进步以及对新产品开发速度与质量要求的逐渐提升，相信在未来几年，面对千亿级的砂型铸造市场，3DP砂型打印会占据越来越多的份额，助力中国铸造高质量发展。

【关于隆源成型】
北京隆源自动成型系统有限公司（Longyuan AFS Co.,Ltd.）为北京三帝科技股份有限公司（3D Printing Technology, Inc.）旗下企业。1994年即研制成功国内首台自主知识产权的商品化工业级3D打印设备——选区激光粉末烧结快速成型机，是中国最早实现工业级3D打印产业化、服务化的企业之一，是国家高新技术企业，中关村高新技术企业，海淀区创新企业，北京市专精特新企业，智能制造关键技术装备供应商。
隆源成型专注3D打印装备及制造服务，公司拥有近30年的3D打印服务经验，通过研究院、博士后工作站、工程技术中心“三位一体”的协同创新体系，提供坚实的技术保障。通过自主研发的SLS选区激光烧结、SLM选区激光熔化、3DP砂型打印、BJ喷墨金属打印、DED定向能量沉积等系列智能装备，通过分布全国的智造中心为用户提供砂型打印快速铸造、蜡型打印精密铸造、成品件快速试制、梯度金属3D打印等快速制造服务。逾千家设备、加工服务用户遍布航空航天、汽车、摩托车、轨道交通、船舶泵阀、机械制造、艺术铸造、金属加工等领域。

3D打印技术经过近40年的发展，已成为当下先进制造的有力工具，发展潜力巨大。据Wholers数据统计，2021年全球3D打印市场规模达152.44亿美元，年均复合增长率20.4%。据中国增材制造产业联盟数据统计，2021年中国3D打印的企业营收达265亿元，年平均增长率为30%，高于全球平均增长率，显示了世界第一制造大国对制造新技术的重视与成就。

可以看到，3D打印的市场增长率挺高，整个行业规模呈逐年增长之势，但相较其他行业而言，3D打印仍是一个小行业。究其原因，主要还是受制于3D打印的打印效率和材料成本。例如基于“点扫描”的激光粉末床熔融金属3D打印技术，其在航空航天、汽车、军工、模具、医疗等领域小批量精密金属件制造中有不少应用，也相比传统制造技术更具优势，但对于大多数工业用户而言，3D打印要得到更大规模的产业化应用，就亟需解决“又慢又贵”的问题。

粘结剂喷射（Binder Jetting/3DP，下文简称BJ）是一种高效率、低成本的“线扫描”3D打印技术，早在1993年就诞生于美国麻省理工学院，由于工艺门槛更高、产业链更长，BJ技术发展进程明显滞后于基于“点扫描”的激光3D打印技术，但凭借效率和成本优势，BJ技术后劲十足。近几年，随着BJ领域取得一系列技术突破，特别是BJ金属的开发成功，再度受到业界广泛关注，被称为“Additive 2.0”技术。据SmarTech报告预测，到2030年，粘结剂喷射3D打印等间接金属打印技术将实现540亿美元（约3500亿人民币）的产值。

国际上，Desktop Metal、HP、Digital Metal等公司在近5年间先后完成BJ金属技术的技术开发，实现了一定程度的产业化应用。国内BJ技术起步较晚，但作为制造业大国，我国对BJ技术的市场需求更为迫切，特别是来自MIM（金属注射成型）行业对快速试制和中小批量生产的需求。在此背景下，国内BJ技术迅速发展。据了解，国内已有几家企业把BJ列为在研项目，其中，北京隆源自动成型系统有限公司（三帝科技旗下企业，以下简称“隆源成型”）已有设备投放市场。

隆源成型公司是国内3D打印技术领先企业，于2018-2020年间完成BJ金属技术开发并推出了AFS-J120、AFS-J380设备。设备搭建集成了小粒径（5~15μm）低流动性粉末精准供料系统、 新型铺粉辊压系统和高精度喷墨打印系统（1200dpi），可实现±0.1mm的打印精度、＞3600cc/h的打印速度及＞55%的绿坯致密度，相关技术指标达到国际先进水平。

在设备基础上，隆源成型公司成功开发了一系列BJ专用粘结剂配方，适用于铁基合金、轻金属合金、有机玻璃、陶瓷等20余种基体材料。团队对粘结剂理化特性、粘结剂与粉末的相互作用进行了系统性研究与分析，其中水基粘结剂具绿色环保、烧结低碳氧残留等特性，应用效果好。脱脂烧结工艺是完成BJ金属制造的必备后段工艺，隆源成型相关BJ金属材料的脱脂烧结态性能均已达到MIM行业国际材料标准，已具备产业化应用条件。

粘结剂喷射金属3D打印技术因其打印效率高、材料成本低、设备性价比高、无需额外支撑、适于批量化等特点，被认为是金属3D打印实现大规模生产的绝佳途径之一。而隆源成型在该领域的布局，也是其立足于3D打印核心技术，打造“平台+生态”发展理念的践行。

“订单多得做不过来，早上刚刚敲定一笔与东北客户的订单，标的额有300余万元。”2月18日，春雪覆盖了大地，武功县欣鑫有色金属铸造有限公司（以下简称欣鑫铸造）的生产车间内一片繁忙景象，这家中小企业拥有陕西省首个引入3DP砂型打印快速铸造先进技术的铸造厂，开春以来，生产订单源源不断到来。

“有了国内3D打印标杆企业的技术加持，如今各种复杂结构的模具我们都能生产，效率提升了2倍，成本降低了一半。同时利用上游企业的销售渠道，我们的铸造产品也销往全国各地。”欣鑫铸造负责人谭大为说，格力电器、奇瑞汽车等企业都是他们的客户。

就在去年上半年以前，这家有色金属铸造企业还在迫切寻求“突围”途径。“传统铸造工艺高耗能、高污染，产品精度也跟不上先进制造业的要求，在国家大力倡导发展绿色铸造产业的背景下，传统铸造企业发展转型压力很大。”谭大为说，在武功县像他们这样的企业还有5家，都面临类似的发展困境。

铸造业是现代制造业的中坚力量，一辆汽车中有超过15%的零件通过铸造产生。向高端、绿色、智能化靠拢，是传统铸造企业实现高质量发展的必然选择。

从传统铸造方式发展遇困，到智能化改造后产品变成市场认可的“香饽饽”，欣鑫铸造是如何搭上3D打印绿色铸造的快车，从而进入传统铸造企业转型升级的快车道？

这得从咸阳市科技局与中金资本的一次“邂逅”说起。

“我们在与中金资本对接科技成果转化基金时，得知中金资本领投的北京三帝科技股份有限公司（以下简称三帝科技）有并购铸造类企业的想法，就与咸阳市的铸造类企业分享了这个信息，相关企业对此很感兴趣。”咸阳市科技局工作人员申艳说，他们将咸阳铸造类企业清单提供给了三帝科技，为之后的深度合作做了铺垫。
同时，武功县当时分管工业和招商工作的副县长刘伟在与三帝科技董事长宗贵升就合作事宜深入商谈，之后，武功县县长姚俊峰还带领有关部门赴深圳实地考察三帝科技旗下公司，进一步坚定了双方合作的信心。

就这样，一座北京的科技、资本与咸阳的传统铸造企业之间的桥梁架起来了。当时，三帝科技在全国其他地方考察合作对象，而欣鑫铸造能抓住这个机会获得青睐，其成功的关键在于“效率”。
“北京的企业效率很高，在表明合作意向后，我们迅速与三帝科技取得联系，两个月时间我们便确定了合作关系。”谭大为说，凭借咸阳市科技局搭建的合作桥梁，他们两家在业务上有很强互补性的企业很快找到了合作的切入点。

“我们看中的是欣鑫铸造三十多年的行业积累、良好的经营状况、成熟的技术工艺以及可对用户提供高效、持续、优质的服务能力。这些特质都和三帝科技致力于打造3D打印绿色铸造产业新生态的战略布局非常契合。”三帝科技副总经理李长青说。

此外，据李长青介绍，西安、咸阳的科研机构、研发类企业较多，这类客户在快速试制、项目验证方面有较大的市场需求，他们与位于咸阳市武功县的欣鑫铸造合作，能进一步延伸在西安及周边城市的市场触角；另一方面，陕西的营商环境正越来越好，咸阳市科技局为他们寻找合作机会提供了大力支持，他们在这里投资也更有信心。

经过2个月的商谈，双方5次协商，这个中金资本和咸阳市科技局“做媒”、实现创新要素跨地域整合的合作最终敲定。欣鑫铸造成为三帝科技控股的子公司，三帝科技在欣鑫铸造投入了全省首台3DP喷墨砂型打印设备。

“该设备可实现无模成型，替代传统铸造生产线中的模具制造及铸型制造环节，免除开模成本和时间，免除模具设计的不合理及修模造成的风险，高精度一体化成型，可免除分模、组模造成的质量风险。”欣鑫铸造谭大为介绍，该项技术可显著缩短产品开发试制的周期，节省开发成本，加速产品入市时间，适用于航空航天、汽车、摩托车、轨道交通、船舶泵阀等领域。

“‘3D打印+铸造’让我们如虎添翼，不仅进一步强化了欣鑫铸造在高端复杂铸件方面的优势，还极大地扩充了欣鑫铸造的业务范围及市场份额，使高端铸件的大批量生产成为可能。”谭大为说，目前，欣鑫铸造的新厂房正在建设，建成之后计划再投入8至10台3D打印设备，进一步满足市场需求。

据中金资本执行总经理马正炜介绍，三帝科技与欣鑫铸造的深度合作，对于处在转型期的中小型铸造企业实施基于3D打印技术的智能化改造，建立绿色、柔性、高端的铸造能力，是一次积极的尝试。
“目前，在全力推进秦创原创新驱动平台咸阳核心区建设背景下，咸阳市通过科技赋能传统产业，以立体联动的方式，实现‘政产学研金服’同频共振，以市场这个无形的手贯通企业、高校院所、金融服务机构，助力咸阳市经济转型升级，实现高质量发展。”咸阳市科技局局长杨冲锋说。(来源:陕西日报)(作者:刘坤)