角逐千億砂型3D打印鑄造市場，南極熊專訪廣東中立鼎

導(dǎo)讀：傳統(tǒng)手工砂型鑄造正面臨著無工可用、污染環(huán)境、利潤下滑等一系列緊迫問題，3D打印技術(shù)的出現(xiàn)讓千億砂型鑄造產(chǎn)業(yè)找到了新的發(fā)展方向，如今砂型鑄造正在從“傻大黑粗”升級為自動化、智能化的生產(chǎn)。這個領(lǐng)域也不斷有新的企業(yè)介入和創(chuàng)新，加速轉(zhuǎn)型升級的步伐。

2022年5月，南極熊專訪了一家剛剛成立不到一年的砂型3D打印設(shè)備制造企業(yè)，廣東中立鼎的創(chuàng)始人、總經(jīng)理王君衡先生。

△王君衡，機(jī)電一體化專業(yè)，清華大學(xué)EMBA，機(jī)電工程師、經(jīng)濟(jì)師、管理咨詢師，在3D打印領(lǐng)域，獲得國家專利30多項、發(fā)表專業(yè)論文多篇、主要參與團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編寫3篇、主導(dǎo)或者主要參與研發(fā)項目多個、多次獲得佛山市高新技術(shù)進(jìn)步獎。

成立中立鼎，角逐千億砂型鑄件市場

根據(jù)中鑄協(xié)統(tǒng)計，“我國有26000家鑄造廠，砂型鑄件的市場規(guī)模約1200億元。”通過3D打印技術(shù)可以大幅簡化砂型鑄件的生產(chǎn)流程，是砂型鑄造行業(yè)發(fā)展趨勢�！霸凇�雙碳’背景下，3D打印技術(shù)將持續(xù)賦能鑄造行業(yè)，預(yù)計未來五年砂型3D打印設(shè)備的需求量將超過2000臺�！�

△3D打印技術(shù)簡化了砂型鑄件的生產(chǎn)流程

可見，砂型鑄件是一個千億級別的大市場，對于砂型3D打印設(shè)備制造企業(yè)來講也是一個大蛋糕。然而，據(jù)南極熊了解，目前在這個領(lǐng)域的3D打印設(shè)備企業(yè)并不算多，大概只有不到十家。

王君衡表示：“目前，在砂型鑄造市場，3D打印方式占的比重還比較少，主要是在新產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域、復(fù)雜產(chǎn)品制造、小批量生產(chǎn)領(lǐng)域使用，比如：航空航天、軍工、發(fā)動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、泵閥、模具行業(yè)等。要想大規(guī)模應(yīng)用，還有一些急需解決的問題，比如要不斷提高打印效率，不斷降低打印成本。未來接受砂型3D打印的用戶會越來越多，機(jī)會也會越來越大�！�

      

△3D打印砂型照片

機(jī)電一體化專業(yè)出身的王君衡，從事大型機(jī)電裝備技術(shù)研發(fā)及制造管理工作二十多年，專注3DP技術(shù)應(yīng)用研發(fā)多年，曾經(jīng)主持主導(dǎo)研發(fā)第四代砂型3D打印機(jī)，技術(shù)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先，部分關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平�！�2020年底，我從上家3DP企業(yè)離職之后，依然有不少客戶、投資人、同行找到我，希望我能繼續(xù)在這個領(lǐng)域發(fā)揮價值。于是，2021年11月我們在佛山成立了廣東中立鼎智能科技有限公司，落戶在廣東省佛山國家高新區(qū)獅山松夏工業(yè)園，續(xù)寫與砂型3D打印的情懷和故事�！�

   

不到一年推出砂型3D打印機(jī)，多項技術(shù)突破

王君衡告訴南極熊：“中立鼎的幾位合伙人均是技術(shù)出身，分別來自自動化、機(jī)電一體化、鑄造和軟件領(lǐng)域。創(chuàng)始團(tuán)隊已經(jīng)在3DP行業(yè)深耕多年，具有豐富的3D打印技術(shù)和數(shù)字化智能化裝備經(jīng)驗。核心骨干員工將參與持股以提高積極性，公司正在引進(jìn)投資股東資源互補(bǔ)，原則上是財務(wù)投資，公司經(jīng)營管理則由創(chuàng)始股東全面負(fù)責(zé)�！�

由于具有良好的技術(shù)基礎(chǔ)，因此在成立不到一年時間里，中立鼎已經(jīng)研發(fā)出全新一代鑄造砂型3D打印技術(shù)解決方案。王君衡表示：“中立鼎公司研發(fā)的砂型3D打印技術(shù)解決方案涵蓋了從數(shù)字模型、砂型打印、砂型后處理、合箱澆鑄、鑄造工藝應(yīng)用等全過程，全新設(shè)計的解決方案采用模塊化單元設(shè)計，用戶可以像搭積木一樣選擇方案中的不同功能的設(shè)備，以滿足自身的需求，并且所有的單元模塊都是按照數(shù)字化智能化要求來設(shè)計的，既方便單機(jī)運行，也方便組成和升級數(shù)字化智能化生產(chǎn)線�！�

△全新一代砂型3D打印機(jī)圖片

新一代鑄造砂型3D打印機(jī)依然采用3DP技術(shù)，但有幾大亮點：
1、打印速度更快，打印效率更高，全系列規(guī)格的打印機(jī)每層打印時間為11-14秒，在行業(yè)內(nèi)有顯著優(yōu)勢；
2、使用全新的墨水體系，發(fā)氣量更低，鑄件的毛坯質(zhì)量更好；腐蝕性更小，噴頭壽命經(jīng)過實驗測試指標(biāo)提高了3倍多，使用維護(hù)成本更低；打印和澆鑄的時候墨水氣味更小，更環(huán)保；
3、砂型3D打印機(jī)的X軸、Y軸、鋪砂軸的運動單元采用直線電機(jī)，運動精度更高，響應(yīng)速度更快，使用維護(hù)更簡單；
4、手機(jī)APP推送砂型3D打印機(jī)的運行參數(shù)，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程運行維護(hù)，現(xiàn)場無人值守，停機(jī)推送報警處理信息，操作使用智能化程度更高；
5、擁有多年砂型3D打印豐富經(jīng)驗的專家團(tuán)隊精心設(shè)計，產(chǎn)品軟件硬件自主研發(fā)，具有完全知識產(chǎn)權(quán)。創(chuàng)立至今，已有商標(biāo)10余項，發(fā)明專利已受理3項、實用新型2項，還有十余項專利在申請中。

總的來講，中立鼎研發(fā)的砂型3D打印技術(shù)解決方案涵蓋了從數(shù)字模型、砂型打印、砂型后處理、合箱澆鑄、鑄造工藝應(yīng)用等全過程，全新設(shè)計的解決方案采用模塊化設(shè)計，并且核心功能指標(biāo)大幅提高，效率更高，穩(wěn)定性更可靠，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程運行維護(hù)，現(xiàn)場無人值守。

計劃投資1億元，從3DP砂型到3DP陶瓷

在從事砂型3D打印之前，王君衡一直在陶瓷機(jī)械裝備行業(yè)。成立中立鼎之后，他們不但要延續(xù)與砂型3D打印的故事，還要將3DP技術(shù)擴(kuò)展到陶瓷領(lǐng)域。王君衡告訴南極熊：“中立鼎計劃總投資1億元，進(jìn)行砂型及陶瓷3D打印技術(shù)的研發(fā)，目前公司規(guī)劃分為兩步走。

第一期投資預(yù)算3000萬元，主要是研發(fā)制造砂型3D打印數(shù)字化技術(shù)解決方案，研究工業(yè)陶瓷3D打印機(jī)和衛(wèi)生潔具陶瓷3D打印機(jī)。

第二期投資預(yù)算7000萬元以上，主要是擴(kuò)大陶瓷3D打印機(jī)在工業(yè)陶瓷領(lǐng)域和衛(wèi)生潔具領(lǐng)域的應(yīng)用，打造陶瓷3D打印數(shù)字化技術(shù)解決方案和柔性化生產(chǎn)線，以及3DP技術(shù)在其他多材料多領(lǐng)域的研究和應(yīng)用�！�

△3DP粘合劑噴射打印、鑄造原理圖

目前，中立鼎研發(fā)制造的砂型3D打印解決方案包括高速版和Plus版兩種版本方案，兩個版本方案分別還有不同的型號規(guī)格可供用戶選擇，高速版主要定位服務(wù)與中小型民營企業(yè)，Plus版主要定位服務(wù)與大型國企和高端用戶。由于解決方案采用數(shù)字化智能化模塊化設(shè)計，打印完成后可以通過輸送機(jī)或者AGV搬運車將工作箱移動至集中清砂工作區(qū)，清砂區(qū)域不會影響現(xiàn)場環(huán)境，現(xiàn)場環(huán)境干凈整齊更環(huán)保，即便是用戶現(xiàn)在選用了高速版的方案，后續(xù)也能升級為數(shù)字化智能化生產(chǎn)線，因為打印機(jī)、砂型后處理設(shè)備采用了模塊化設(shè)計。解決方案主要配置如下表：

序號	高速版	Plus版	功  能 簡 述	說   明
	方 案 配 置	方 案  配 置
1	混砂機(jī)	集中供砂混砂站	將型砂按設(shè)定要求加入固化劑催化，并攪拌均勻，為打印做準(zhǔn)備；	必須配置，二選一
2	3D打印機(jī)	3D打印機(jī)Plus	按3DP工藝原理、及設(shè)定要求逐層打印砂型；	必須配置，二選一
3	砂箱輸送機(jī)	AGV搬運車	將打印完成的砂箱輸送至清砂工位；	必須選配，二選一
4	砂箱切換機(jī)		將清砂完成的砂箱輸送至等待工位；
5	手動清砂機(jī)	自動清砂機(jī)	將砂箱里面的砂型手工或者自動清理出來，并將散砂收集起來；	必須選配，二選一
6	舊砂循環(huán)利用機(jī)	舊砂集中再生處理站	將清砂工位收集的舊砂處理后加以回收利用；	建議用戶選配
7	VOC環(huán)保處理機(jī)	VOC環(huán)保處理系統(tǒng)	將混砂機(jī)和3D打印主機(jī)產(chǎn)生的氣味收集，并進(jìn)行環(huán)保處理；	用戶自主選配
8	淋涂機(jī)	自動涂料機(jī)	將砂型按鑄造要求施涂涂料；	用戶自主選配
9	烘干箱	自動干燥窯	將砂型按鑄造要求干燥；	用戶自主選配
10	砂型存儲	砂型自動存儲	砂型臨時存放；	用戶自主選配
11	轉(zhuǎn)運工具	智能機(jī)械手	清砂、涂料、干燥、存儲等工位抓取砂型的機(jī)械手。	用戶自主選配

南極熊評論

面對千億砂型鑄件市場，雖然3D打印技術(shù)還未完全取代，但在新產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域、復(fù)雜產(chǎn)品制造、小批量生產(chǎn)領(lǐng)域，以及高附加值產(chǎn)品領(lǐng)域，3D打印有效縮短研發(fā)周期，極大減少了各項費用的投入，具有極高的應(yīng)用價值，其優(yōu)勢非常明顯。而且，砂型3D打印在鑄造上的應(yīng)用工藝已經(jīng)越來越成熟，無論國外與國內(nèi)在均有非常多的成功案例，其工藝可行性不需質(zhì)疑。隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢，環(huán)境保護(hù)壓力，技能工人迭代趨勢等，接受砂型3D打印的用戶會越來越多。

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