鑒于全球先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)部工業(yè)局近年來(lái)輔導(dǎo)國(guó)內(nèi)鑄造產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型不乏余力,透過(guò)整合各方資源,已于今年通過(guò)其下屬的金屬工業(yè)研究發(fā)展中心引進(jìn)voxeljet公司的3D打印鑄造用砂模機(jī)VX2000,并在高雄傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新加值服務(wù)中心建立“3D打印鑄造砂模營(yíng)運(yùn)服務(wù)中心”,協(xié)助鑄造業(yè)者先透過(guò)3D打印快速開(kāi)發(fā)技術(shù)進(jìn)行快速打樣之創(chuàng)新提案,再結(jié)合臺(tái)灣鑄造產(chǎn)業(yè)深厚之澆鑄技術(shù),藉由結(jié)合創(chuàng)新研發(fā)與傳統(tǒng)技術(shù),成功快速爭(zhēng)取國(guó)際訂單,也能維系臺(tái)灣固有鑄件良好質(zhì)量水平。
據(jù)金屬中心官員表示,臺(tái)灣鑄造產(chǎn)業(yè)發(fā)展已超過(guò)40年,造就了工具機(jī)、水五金、高爾夫球頭、閥體等多項(xiàng)金屬制品之興盛,國(guó)內(nèi)鑄造業(yè)每年約創(chuàng)造新臺(tái)幣900億元以上之產(chǎn)值,于全世界中排名第12,其中砂模鑄造所占比例為51%,多以大型工具機(jī)鑄件、球墨鑄鐵件及汽車(chē)零件為主。
而目前已有汽車(chē)零部件廠商,借助臺(tái)灣購(gòu)置的首臺(tái)3D打印鑄造砂模機(jī)完成快速首件打樣并結(jié)合傳統(tǒng)澆鑄技術(shù),成功爭(zhēng)取到國(guó)際訂單。據(jù)了解,VX2000是一款大型的3D打印機(jī),其最大3D打印尺寸可達(dá)2060×1060×1000毫米。
3D打印技術(shù)是增材制造(Additive Manufacturing,簡(jiǎn)稱(chēng)AM)的一種,制程中皆有應(yīng)用于鑄造原型、模型與模具開(kāi)發(fā)之案例,其中以黏著劑噴涂成型制程與鑄造產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性最高,可以直接輸出大型砂模當(dāng)作鑄造用模具,并且直接以澆鑄制程生產(chǎn)產(chǎn)品,是目前國(guó)外應(yīng)用于鑄造產(chǎn)業(yè)最廣泛技術(shù)之一。
例如美國(guó)汽車(chē)巨頭福特,導(dǎo)入3D鑄造砂模技術(shù)于汽缸蓋、煞車(chē)片等產(chǎn)品之快速試作,以福特之EcoBoost引擎中的汽缸蓋為例,生產(chǎn)時(shí)間從4至5個(gè)月縮短至3個(gè)月,降低成本達(dá)30%,日本汽車(chē)零件鑄造廠KOIWAI,以3D打印砂模應(yīng)用于一體成型汽車(chē)中空副車(chē)架,成功減重52%輕量化車(chē)架之創(chuàng)新開(kāi)發(fā)。
而在臺(tái)灣,今年亦有透過(guò)“3D打印鑄造砂模營(yíng)運(yùn)服務(wù)中心”進(jìn)行創(chuàng)新研究開(kāi)發(fā),例如:協(xié)助光陽(yáng)機(jī)車(chē)齒輪箱外殼首件開(kāi)發(fā),其壁薄為1.5mm至2mm,減少傳統(tǒng)制程壓鑄模制作費(fèi)用500萬(wàn)元新臺(tái)幣,降低開(kāi)發(fā)時(shí)間35%;協(xié)助永峻展公司開(kāi)發(fā)一體成形之渦輪增壓器,降低開(kāi)模費(fèi)200萬(wàn)元新臺(tái)幣,提高質(zhì)量與加速交貨期;協(xié)助精工科技完成消防維修置換件,解決傳統(tǒng)葉輪砂心組合式砂心模與公差尺度精度不佳問(wèn)題,降低開(kāi)發(fā)成本20%,提升良率10%以上。
此外,也協(xié)助同峰公司完成近凈形中板模具,解決傳統(tǒng)透過(guò)CNC加工且分?jǐn)?shù)段組合之問(wèn)題,降低模具費(fèi)10萬(wàn)元新臺(tái)幣,加速交貨期20%;協(xié)助嘉盟公司一個(gè)月內(nèi)完成鋁合金離合器外殼打樣,傳統(tǒng)制程CNC木模翻制砂模開(kāi)發(fā)成本高,且脫模困難,壁厚需增加至5mm以上,導(dǎo)入3D打印砂模技術(shù)則無(wú)需考慮脫模,整體壁厚僅較壓鑄件增厚1至2mm,尺寸精度高,成功爭(zhēng)取國(guó)際大型車(chē)廠訂單。