3D打印革新:福建工厂接单能力提升,生产效率进步明显
2025-09-03 来自: 厦门题米科技有限公司 浏览次数:8
数字制造技术正以显著速度重塑福建制造业的竞争力,一家泉州企业凭借3D打印技术让鞋模精度达到较高水准,生产时间从15天缩短到32小时。
在泉州中信重工智能装备产业基地的生产车间里,一排排3D打印机正在忙碌工作。封闭的打印舱内,多束激光在金属粉末上快速移动,光点闪耀处,1500℃高温瞬间将粉末烧结凝成实体。
01 技术突破:从实验室到生产线的变革
3D打印技术,学名为“增材制造”,已经从一个概念性的“未来技术”发展成为制造业广泛应用的实用工具。这项技术以数字模型为蓝图,用金属粉末、工程塑料等材料逐层堆积,将虚拟设计转化为实体物件。
2024年,3D打印市场规模持续扩大,据测算到2030年这一数字将呈现稳定增长,期间复合年增长率约30%。
中国的3D打印市场同样表现良好,2024年规模达到相当水平,成为市场增长的重要动力。这种增长得益于从上游到下游的完整垂直生态链的形成。
02 福建实践:传统制造业的智能化升级
南安市已成为福建3D打印技术应用的重要区域。位于南安霞美镇的泉州(南安)装备制造园区内,大型厂房随处可见,汽配、机床等各类装备制造业企业布局其中。
具备相当规模的铸造3D打印全流程智能工厂就在这里投入运营。这个总投资可观的项目,总建筑面积达到较高规模,一期共投入10台3D打印机。
该智能工厂主要由3D打印车间、熔炼车间和精整车间组成,依次完成砂芯的打印、熔炼浇注、冷却成型以及最终铸件的抛丸、热处理、打磨、喷漆等。
03 效率提升:生产周期明显缩短
传统铸件的生产从工艺设计到产品出来需要30天到40天,而基于3D打印的铸造基本上20天内就能交付。打印一个批次砂芯只要9个多小时,传统手工造型需要模具制作,而3D打印则直接省去了这一步骤。
与传统工艺相比,3D打印解决了模具制备周期长、成本高和难以制作曲面等复杂构件的难题,打造无吊车、无模型、无重体力劳动、无废砂及粉尘排放、无温差的生产模式。
在南安的智能铸造产业基地,各种规格的砂芯均由机器人自动运载作业。由移载机器人、桁架机器人、砂芯表设备、立体仓库等组成的智能生产线,生产效率可以达到同等规模传统铸造的显著提升。
04 鞋模创新:精度与效率的双重进步
中科丰阳(福建)科技有限公司是金属鞋模3D打印行业的重要企业。他们展示了3D打印技术如何有效改变传统制造业。
传统鞋底模具制造,需经木模制造、硅胶翻模、石膏烧结、腐蚀咬花、铸造金属模等复杂工序,生产周期长,人工成本高。而如今,来自国外的订单,只需32个小时就可打印出一副鞋模,而传统制造工艺至少得15天。
金属3D打印鞋模不仅提升了生产效率,还将鞋模误差由传统制造的±1毫米降为±0.05毫米(相当于人类头发丝直径的一半)。这种精度的提升有效改善了产品质量。
05 经济效益:从成本增加到价值创造
尽管目前金属3D打印鞋模成本仍比传统工艺高出一定比例,但市场反馈却颇为积极。这是因为3D打印技术带来了传统工艺难以实现的价值。
中科丰阳展示了鞋模中的复杂内部结构:模具中的孔状结构细细密密、排列有序,内部呈蜂窝状、晶格状。这些结构使蒸汽能快速穿过上万个细密孔洞,缩短鞋底成型时间的同时,还能减少实心模具受热不充分假性连接问题。
更令人印象深刻的是,他们研发的鞋底和内置板一体成型打印工艺,消除了鞋底生产过程中的贴合工序。一款碳板跑鞋因此受益,一片底省5元钱贴合成本,这款鞋销量相当可观,仅此一项就节省了可观成本。
06 市场布局:从福建走向更广阔市场
3D打印技术改变了以往的产业链组合,让企业有条件把样品开发中心开设到各地,而把规模量产放在泉州。中科丰阳已在越南投建了海外开发中心,将建成拥有12台设备的样品打印点。
未来三年内,他们还计划相继在印尼、意大利和美国设点,完成市场布局。这种市场扩张的信心来自于国产化趋势和各方支持。
中国的3D打印技术已达到成熟水平,并实现了激光、粉末、设备和配套工业软件的国产化。企业正抓住发展新质生产力和支持民营经济发展的政策机遇,在泉州打造大型金属鞋模3D打印基地。
07 未来展望:智能制造的更多可能
福建企业正在积极扩大3D打印技术的应用范围。中科丰阳计划实施“扩产计划”,通过构建分布式3D打印网络,在未来实现可观的模具交付能力,在泉州打造一个金属鞋模3D打印智慧工厂。
鞋模市场规模庞大,其中泉州占有重要份额。此前受工艺限制,当地模具厂很难做到超大规模。但随着3D打印技术的普及,企业有信心做到可观的产值。
南安市持续坚持实体兴市,引进智能铸造产业创新中心和工业互联网平台等研发机构,促成高校研究院、设计创新中心等创新平台落地,加快装备制造业关键共性技术攻关的步伐。
中科丰阳的生产车间里,激光每天烧结着2.5公斤金属粉末。一层0.03毫米,一共2017层,32小时后一副精密鞋模诞生。
而南安的智能工厂里,10台3D打印机同时运转,各种机器人自动运载作业,生产效率是传统铸造的明显提升。这里不再需要吊车、模型、重体力劳动,也没有废砂和粉尘排放。
福建的制造企业已经向世界证明,3D打印技术不再是实验室的概念产品,而是生产线上可靠、实用、能创造真实价值的工具。