天子驾六博物馆
牌匾背后的工艺秘密
前不久，洛阳周王城天子驾六博物馆正门入口多了一块古铜色牌匾，古朴、庄重、精巧的外观设计，吸引游人纷纷驻足与之合影留念。
特别的是，这一新安装牌匾是“共和国长子”企业——中国一拖采用3D打印砂模等新工艺制作而成。
“这是我们的复杂铸件无模复合成形制造关键技术首次应用在文创领域，显示了新的市场应用空间。”说起项目的示范性意义，中国一拖制造工程中心相关负责人张杰琼话语中带着自信。
复杂铸件无模复合成形制造关键技术是中国一拖2017年度技术发明奖二等奖获奖技术。这一以往用在拖拉机等小批量零件铸造的新技术，在文创领域实现创新应用，正凸显了其两大技术优势——高质量和率。
说其高质量，从这一精巧的牌匾成品上可以一窥一二——该牌匾长2.3米、宽1.2米、厚0.15米，花纹尺寸小且复杂，最薄处仅有1毫米，同时部分侧面采用直上直下的垂直设计，没有拔模斜度。
“拔模斜度是传统铸造工艺为了方便出模而在模膛两侧设计的斜度。由于它的存在，传统工艺对产品外观造型限制多。”张杰琼说。
据了解，传统工艺需要先制作出产品一模一样的“克隆体”——木模，再用木模撑起砂模。最后在砂模中浇筑融化的液体金属，冷却成型后拔模。这一过程不仅耗时，而且由于拔模斜度的存在，难以胜任结构复杂的复杂造型。这一牌匾部分侧面的侧面垂直设计，更是直接决定着其无法全部采用传统工艺制作。
今年5月，在接到这一订单后，该中心反复与设计方对接、优化方案设计，最终决定采用3D打印激光固化砂模、无模快速铸造减材技术等新工艺。
“其中，3D打印激光固化砂模工艺原理就好像激光打印机一样，‘喷’上一层砂子，激光照射固化一层，以此重复。最终根据电脑图纸‘打印’出砂模形状。”张杰琼说，由于省去了模具制作的时间，企业只用了两星期即完成供货，相较传统工艺节省60%以上制作时间。
据介绍，从2009年开始，中国一拖就开始探索复杂铸件无模复合成形制造关键技术与装备，并将其应用在小批量、定制化的拖拉机、柴油机零部件研发。
以目前成形机正在制作的拖拉机发动机缸盖为例，平均15天即可生产一套模具，而在过去，所需时间为半年左右，生产效率是原来的12倍，而加工费用还不到原先的1/10。
为洛阳周王城天子驾六博物馆成功配套，显示了高端文创市场对该技术的新需求。
下一步，中国一拖将进一步完善工艺技术，大力挖掘文创市场产品需求，让这一技术成果在更广领域推广应用，创造制造业高质量发展的新实践。
