见不到漫天飞扬的砂尘，听不见震耳欲聋的锤击声，也没有老师傅凭经验“一眼定乾坤”的传统场景……在酒钢集团西部重工公司精密铸造车间，一台安静运行的工业级3D打印机🖨️正在见证着一个传统制造业转型升级的新故事。
“十年前，做一件铸件，光手工做木模就要至少一个月。现在从图纸到成品，两周就能完成。”西部重工公司精密铸造作业区3D打印责任『工程师』白洋站在一台正在打印砂型的设备前介绍。在他身后，砂型依预设的三维模型逐层堆叠，不一会儿，一个结构复杂的泵体砂型雏形已然呈现。
西部重工公司从2018年开始探索3D打印技术在铸造领域中的应用。这一步的迈出，源于传统铸造面临的共性困境：木模制作周期长、精度低；复杂结构无法一体成型；生产过程高度依赖老师傅经验，质量稳定性差；工作环境恶劣，年轻人不愿入行……
“我们过去只能做一些外观要求不高、批量大的普通铸件，附加值低，市场竞争激烈。”白洋坦言，他在铸造产线工作了13年，亲历了从手工造型到3D打印的工艺变迁。
真正的转折发生在2019年。西部重工公司与宁夏共享集团合作，引进首台工业级砂型3D打印机🖨️，开始尝试“打印砂型-浇注金属-获得铸件”的全新工艺路径。
“第一个产品是一个小型叶轮，打印了5个多小时。推出来的那一刻，大家都特别激动——就像孩子出生一样。”精密铸造作业区造型工张之枫回忆道。他2000年进厂，干了二十多年造型工，没想到有一天能告别“一把砂子一把泥”的日子。
与传统工艺相比，3D打印技术最显著的优势是“无模成型”。该技术省去模具制作环节，产品研发周期缩短50%以上。更重要的是，它能实现传统工艺无法完成的复杂内腔、一体化结构铸型。
“过去遇到复杂件，得把砂型分成好几块做，再拼起来，难免有披缝、错型。现在整体打印，一次成型，尺寸精度提高了1到2个等级。”白洋说。
设备虽已引进，工艺设计能力却非一夕可成。起初，该公司并不具备独立设计能力，只能向业内先进企业学习完成工艺设计和砂型打印，再自行完成熔炼与浇注。“通过反推别人的设计思路，我们的技术人员快速成长起来。”精密铸造作业区相关负责人表示。
1989年出生的白洋，正是这批迅速成长起来的技术骨干之一。如今，他负责最核心的工艺设计环节，包括三维建模、仿真模拟和砂型设计等。
“Magma仿真软件可以在电脑上模拟铁水流动、温度场、收缩缺陷，相当于在虚拟环境中先‘试铸’一次。”白洋一边操作电脑一边演示，“红色代表可能产生缩孔的区域，我们可以据此调整浇冒口系统，优化工艺后再投入实际生产。”
2022年，由白洋主持工艺设计的陕汽重卡平衡轴支座、壳体制品，达到射线探伤一级标准，实现“零缺陷”交付。2023年，团队又与合作伙伴联合开发黄河流域抽水蓄能项目泵体泵盖，成功打破国外垄断。
截至目前，西部重工公司已利用3D打印工艺开发新产品50余项，涵盖液压件、泵阀、箱体、叶轮等多个品类。其中不少产品已实现产业化，进入核电、水电、特种车辆等高端市场。
对一线职工而言，3D打印带来的变化是直观的。“以前全是体力活，搬砂、造型、修型，一天下来浑身是砂。”张之枫说，“现在环境明亮干净，设备自动打印，我们只需要按照工艺卡操作，完成砂型拼装、合箱和浇注。”
张之枫介绍，传统造型高度依赖经验，一个高级技师要培养十几年。而现在，3D打印将技术难点前置到设计端，现场操作反而更标准化、简单化。
2023年毕业于中国矿业大学材料成型及控制工程专业的铸造工陈述军对此感受更深。“在学校就接触过3D打印，但真正用到工业实践中，还是觉得很震撼。”他参与过复杂壳体的制造，从射芯、合箱到清理，全程『数字化』控制，“每一步都有工艺文件指引，不像以前那样依赖个人技能。”
除了精度和效率的提升，3D打印还带来显著的环保效益。通过热法再生系统，覆膜砂原砂与3D打印用砂可实现循环利用，大幅减少固废排放。
在经济效益上，3D打印产品附加值显著提升。传统铸件一吨价格最多9000多元，而3D打印件可达数万元。西部重工公司开发的烧结机箅条，使用寿命从12个月提升至24个月，远销全国12家钢铁企业。
“未来我们还将推进‘3DP复杂内芯+树脂砂外型’的工艺嵌套，实现复杂高精铸件的低成本量产。”白洋说。
编辑：经济技术部
