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2016-08-11 10:10 | 美客3D列印

    **總理形容3D列印用於鑄造業帶來的變化，說：“剛才我們看的是‘傻大黑粗’，現在已是‘窈窕淑女’了”，那麼，3D列印在鑄造業到底有哪些神奇作用？
///3DP粘接劑**3D列印技術

3DP粘接劑**3D列印技術中的3DP顧名思義就是3D printing, 也就是現今3D列印技術的起源技術。3DP工作原理是，先鋪一層粉末，然後使用噴嘴將粘合劑噴在需要成型的區域，讓材料粉末粘接，形成零件截面，然後不斷重複鋪粉、噴塗、粘接的過程，層層疊加，獲得最終列印出來的零件。

3DP技術用於鑄造業上，我們最容易想到的是列印砂模，而忽略另外一個應用：列印PMMA。當然，3DP技術技術的列印材料範圍也在不斷發展，除了砂模和PMMA，未來有哪些新的材料進入這一領域？值得關注與期待。

代表性企業：

德國Voxeljet

德國Voxeljet公司成立於1999。該公司還通過麻省理工學院的非獨家專利許可生產三維噴墨印表機。Voxeljet於2013年十月在紐約證券交易所上市。Voxeljet設備的銷售額從2014年的19台上升到2015年的25台。其設備的售價在12萬到160萬歐元之間。Voxeljet主要應用領域是航空航太工業，另外還為鑄造廠、汽車工業、藝術家、建築師，提供原型服務和產品開發服務。

美國Exone

工業級3D印表機製造商ExOne主要服務於航空航太、汽車、重型設備、能源等領域，其應用領域主要是小批量、高價值的制造型複合砂模具。2015年還將推出其有史以來最大的3D列印系統——Exerial。該Exerial系統能夠使客戶進行工業化的批量生產，超越了該公司目前可用於快速製造和小批量生產的其它系統。

中國峰華卓立

在國內3D砂模列印的技術被稱為PCM技術，來源於1997年在清華大學鐳射成型中心進行的研發及工藝實踐，2002年佛山市科技局把該專案引入並落戶佛山市。峰華卓立設備特點是無模鑄型快速製造，柔性、準確地一體化製造，可製造金屬模具毛坯，設備運行成本低，自動化程度高。

///SLS選擇性鐳射燒結技術

SLS工藝是利用粉末狀材料成形的。將材料粉末鋪灑在已成形零件的上表面，並刮平；用高強度的CO2雷射器在剛鋪的新層上掃描出零件截面；材料粉末在高強度的鐳射照射下被燒結在一起，得到零件的截面，並與下面已成形的部分粘接；當一層截面燒結完後，鋪上新的一層材料粉末，選擇地燒結下層截面。 SLS工藝最大的優點在於選材較為廣泛，如尼龍、蠟、ABS、樹脂裹覆砂（覆膜砂）、聚碳酸脂（poly carbonates）、金屬和陶瓷粉末等都可以作為燒結物件。

SLS技術在鑄造行業上的用途包括燒結覆膜砂，替代砂模鑄造。燒結塑膠材料，用於熔模鑄造。

代表性企業：

德國EOS

EOS成立於1989年，是世界著名的快速成形設備製造商。EOS提供包括系統、軟體、材料以及材料開發和服務在內的模組化解決方案組合。除了被市場熟知的SLM選擇性鐳射熔化技術，其塑膠和金屬的選擇性鐳射燒結技術（SLS）在市場上處於領先地位。

中國 TPM 盈普

中山盈普光電設備有限公司成立於2004年，於2007年打造出國內首台直接製造尼龍塑膠零件的鐳射燒結成型3D列印系統。2013年，盈普與來自美國的3D列印行業巨頭達成合資協議，並且在2014年啟動上海合資公司計畫，從事以鐳射燒結高分子材料及金屬材料成型為核心工藝的工業級3D列印科技的研發，生產以及銷售的業務。

中國Farsoon 華曙高科

華曙高科不但具有選擇性鐳射燒結（SLS）設備製造能力，還具備材料生產技術,華曙高科的SLS尼龍粉末材料在供應國內市場的同時，也成功銷往美國、瑞典、義大利等海外市場。

中國Huake 3D 華科三維

武漢華科三維科技有限公司是華中地區投資規模最大的專業3D列印裝備研發製造平臺，註冊資本6000萬元人民幣；由華中科技大學產業集團、華中數控、華工投資、合旭控股及華中科大快速成型技術團隊等聯合發起設立的高新技術企業。

中國AFS 隆源自動成型

北京隆源自動成型系統有限公司成立於1994年，為三帝列印科技有限公司(3DP Technology, Inc.)控股子公司。隆源是中國最早開發選區粉末燒結鐳射快速成型機的企業，目前設備的技術範圍包括SLS,SLM以及LENS技術。隆源成型加工服務中心已為航空航太、汽車摩托車、泵業閥體等行業快速製造了大批量的異形複雜製件。

Binhurp 武漢濱湖 ／ 中國

武漢濱湖機電技術產業有限公司以華中科技大學快速製造中心為技術依託，是國內最早從事3D列印技術自主研發的單位之一。自1991年以來，公司先後研發製造出SLS、SLM等不同成型原理的3D列印設備。

///光敏樹脂固化技術

液態光敏樹脂通過（鐳射頭或者投影，以及化學方式）發生固化反應，凝固成產品的形狀。與SLA (Stereolithography Apparatus) 光固化快速成形技術類似的還有：DLP(Digital Light Processing)數位光處理，CLIP 連續液介面生產技術。

光敏樹脂固化技術用於鑄造業主要是用來做熔模，另外還可以替代砂模壓鑄時用到的木模。另外，光敏樹脂固化技術本身在飛速發展，包括陶瓷、碳纖維等材料技術與樹脂固化技術的結合，未來這一技術將給鑄造業帶來哪些新的應用，值得關注與期待。

代表性企業：

美國3D Systems

1988年美國3D Systems公司根據該專利製作並商業化了世界上第一台快速成型機SLA250。自此，基於SLA成型技術的3D印表機走進大眾的視線。3D Systems基於SLA成型技術的3D印表機ProX 800適用於多個領域的應用。

中國UnionTec聯泰三維

從2000年起，聯泰科技從事工業級3D列印技術研發應用已有十幾年的歷史，是國內最早從事3D印表機SLA鐳射快速成型技術研發生產的企業。在熔模鑄造領域，聯泰三維列印的具有特殊中空結構的光敏樹脂原型樣件，用於金屬產品的快速鑄造，**減少了從設計到生產的時間。聯泰三維的光固化快速成型3D列印閉環控制系統及方法擁有自主智慧財產權專利。

中國PrismaLab普利生機電

上海普利生機電科技使用 LCD 光學器件，其立體光固化成型技術（SLA）的3D印表機銳打400，由普利生機電有限公司自主研發，擁有自主智慧財產權。銳打400基於普利生在曝光設備和感光化學技術研究領域多年的技術積累開發而成，獨有的MFP技術已經申請專利。

除此之外，光敏樹脂固化技術還包括EnvisionTec (在中國通過瑞士大昌洋行提供銷售和服務），Carbon 3D, Formlab, 以及中國的智壘電子科技，珠海西通電子，中山東方博達電子等等。

另外，除了光敏樹脂，FDM熔融擠出式3D列印技術亦可用於熔模鑄造。在產業化方面，光敏樹脂固化技術用於飾品、牙科領域的熔模鑄造應用正在改變這些行業的傳統產業鏈，並誕生新的用戶體驗，圍繞著個性化規模生產，光敏樹脂固化技術勢必從用於手扳設計驗證的原型應用走向增材製造應用領域。

機遇與風險共存，對於設備廠商和材料供應商來說，更精、更快成為能夠在光敏樹脂固化技術領域佔據一席之地的關鍵字，而技術競爭的激烈也給上游企業帶來很大的壓力，對於在中國從事光敏樹脂固化技術開發和服務的企業來說，如何佈局產業鏈、如何進行品牌戰略層面的競爭，這些將更加挑戰經營者的智慧。

///蠟膜鑄造技術

蠟模3D列印已經廣泛的應用於我們的生活，例如：飾品設計者透過數碼設計工具，直接將3D飾品列印成為蠟模，或是牙科醫師製作假牙、牙模、齒模等，也大量的應用蠟模的技術，取代傳統石膏模，製造出更為堅硬的假牙應用于患者身上。

代表性企業：

美國3D Systems

3D Systems用於蠟模列印的主要機型是ProJet® 3510系列。

美國SolidScape

美國SolidScape公司是Stratasys旗下公司，成立於1994年，其列印的蠟模是理想的脫蠟鑄造和模具製作的原型，廣泛應用於生物醫學產品、骨科、牙科、假肢、珠寶、玩具等領域。

除了上述詳細介紹的3D列印技術及企業外，3D列印還用於鑄造領域金屬模的列印，而LENS近淨型成型技術不斷突破列印尺寸限制，還帶來的多材料列印的材料工藝解決方案應用空間。而當砂模或者熔模列印的尺寸受到列印限制時，還可以採用LOM層壓3D列印技術來列印用於替代木模，在這一點，國際上的汽車廠商就曾通過LOM層壓3D列印技術來列印大型曲軸的“木模”。

中國的鑄造業正在面臨轉型升級的壓力，中鑄協預測到2020年鑄造企業將減少至1.5萬家以內，鑄件總產量達到5500萬噸，鑄件產值約7000億元的規模。占企業總數量30％的鑄造企業（約4500家）的鑄件產量將會達到鑄件總產量的80％以上。球墨鑄鐵（包含蠕墨鑄鐵）占鑄鐵產量的比例將由2014年的37％提高到42％左右，鋁、鎂等輕合金的鑄件產量將由13％提高至20％左右。到2020年，我國的鑄造綜合能耗將比2015年下降10％，廢砂利用率進一步提高，年鑄造廢砂再生量達到300萬噸以上。

而3D列印在其中將發揮其獨特的作用