用于斯堪的納維亞半島最快的鑄造廠的高速VX2000

八年前，Ville Moilanen可能不會(huì)想到，在2021年，他將操作整個(gè)斯堪的納維亞半島最大的3D打印機(jī)，用于按需生產(chǎn)砂模和砂芯。但他曾經(jīng)的愿景，現(xiàn)在已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

他現(xiàn)在經(jīng)營(yíng)著Hetitec Oy公司，這是歐洲最現(xiàn)代化和最快的鑄造廠之一，配備了最先進(jìn)的增材制造、模擬和金屬鑄造技術(shù)。Hetitec擁有鋼、鐵和鋁合金的內(nèi)部鑄造能力，由于采用了印刷鑄造技術(shù)，它可以在一周內(nèi)生產(chǎn)出鑄件。包括后期加工和質(zhì)量保證。

印刷鑄造描述了3D打印和鑄造高度復(fù)雜模具的過程。通過這種混合方法，3D打印的優(yōu)勢(shì)、意味著幾何自由和傳統(tǒng)制造的成本優(yōu)勢(shì)可以結(jié)合起來。

通往自主創(chuàng)業(yè)和金屬鑄造新時(shí)代的道路

2008年，Ville Moilanen加入當(dāng)時(shí)位于奧格斯堡的voxeljet技術(shù)有限公司，擔(dān)任機(jī)械工程師。除其他事項(xiàng)外，他負(fù)責(zé)監(jiān)督voxeljet公司按需中心的建立，并負(fù)責(zé)斯堪的納維亞市場(chǎng)的銷售。

在與客戶的交流中，他了解到，在芬蘭，鑄件的平均交貨時(shí)間超過三個(gè)月，盡管芬蘭有許多大型工業(yè)公司，如機(jī)械工程、能源供應(yīng)和造船等行業(yè)。這些行業(yè)通常對(duì)鑄件有很高的需求，特別是對(duì)原型部件。

造成這些漫長(zhǎng)的交貨時(shí)間的原因是，芬蘭的鑄造業(yè)主要是為用傳統(tǒng)方法進(jìn)行批量生產(chǎn)而設(shè)計(jì)的，再加上熟練的鑄造工程師也嚴(yán)重短缺。在許多鑄造廠，工程師們都忙于處理系列訂單，根本沒有時(shí)間去處理中小批量的產(chǎn)品。

2012年，當(dāng)Ville Moilanen決定搬回芬蘭，在靠近坦佩雷市的Pirkanmaa地區(qū)與Hetitec Oy公司一起開始自己的業(yè)務(wù)時(shí)，他將這些市場(chǎng)缺陷銘記在心。2013年，他終于開設(shè)了自己的砂模和砂芯的3D打印中心。那時(shí)，他投資了一臺(tái)voxeljet公司的VX1000，并根據(jù)客戶的需求為其3D打印出呋喃模具和芯子。

幾年來，Hetitec一直在追求這種商業(yè)模式，直到2018年，Hetitec決定擴(kuò)大規(guī)模，擴(kuò)大并將商業(yè)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)高度專業(yè)化的鑄造廠。Hetitec的獨(dú)特想法：讓我們圍繞3D打印機(jī)建立一個(gè)鑄造廠，而不僅僅是將3D打印機(jī)納入鑄造廠。所有這些都有一個(gè)明確的重點(diǎn)：快速鑄造。

全新的、功能更強(qiáng)的VX2000

第一批鑄造設(shè)備于2020年初在Hetitec安裝。這包括四個(gè)用于各種合金的熔化爐。Hetitec有能力熔化鋼（包括雙相鋼）、灰鐵、球墨鑄鐵（包括ADI、SiMo等）以及一些鋁。為了避免鑄造缺陷和保持盡可能低的放電率，Hetitec還投資了CAD軟件用于模具制造和鑄造模擬。除了VX1000，Hetitec還在2021年用voxeljet的VX2000補(bǔ)充了其增材制造性能。該大尺寸3D打印系統(tǒng)的構(gòu)建體積為2 x 1 x 1米，非常適合生產(chǎn)大型獨(dú)立模具或各種小型部件。

該打印機(jī)最近進(jìn)行了工藝更新，使其生產(chǎn)力提高了近40%。”如果由我們的客戶決定，他們更希望昨天就拿到鑄件，遺憾的是我們目前還不能提供這種服務(wù)。但我們可以在一天之內(nèi)輕松地打印出一個(gè)作業(yè)盒，這使得VX2000成為整個(gè)芬蘭生產(chǎn)率最高的3D打印機(jī)。” 總經(jīng)理Moilanen說。”鑒于我們的設(shè)備，我們能夠在短短幾天內(nèi)生產(chǎn)1-600公斤的鑄件，在材料多樣性方面具有獨(dú)特的組合。”

但這還不是結(jié)束。在加工和質(zhì)量保證方面，Hetitec已經(jīng)與附近的公司形成了合作關(guān)系。這樣一來，剛鑄好的零件可以直接進(jìn)行加工，并在發(fā)貨前進(jìn)行檢查。總而言之，這種工作流程使Hetitec能夠在短短一周內(nèi)交付成品零件。或者用Ville Moilanen的話說：”這使我們成為整個(gè)斯堪的納維亞半島上最快的自由鑄造廠”

芬蘭市場(chǎng)一目了然

斯堪的納維亞工業(yè)的特點(diǎn)是造船、汽車、能源、森林機(jī)械和海上工業(yè)。所有這些市場(chǎng)都可以從Hetitec的服務(wù)和印刷鑄造技術(shù)，以及他的專業(yè)合金選擇中大大受益。

目前的趨勢(shì)，如輕量化設(shè)計(jì)、電動(dòng)化以及工具和模式庫存的數(shù)字化，都可以通過3D打印得到最好的服務(wù)。利用現(xiàn)代掃描技術(shù)，舊的工具庫存被轉(zhuǎn)化為CAD文件，可以隨時(shí)從數(shù)字倉庫中檢索，然后根據(jù)需要打印和鑄造。這不僅節(jié)省了時(shí)間，而且還節(jié)省了存儲(chǔ)成本。”在芬蘭，這種方法的采用仍不普遍。” Moilanen解釋說。”在某些情況下，例如在芬蘭，所有存儲(chǔ)的備件模式和模具中只有10%被定期檢索和使用。剩下的90%或多或少只是占用了存儲(chǔ)空間。

這就是工具庫存的數(shù)字化和3D打印提供了相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)，特別是在備件生產(chǎn)方面。憑借其創(chuàng)造性和成功的商業(yè)模式以及公司的快速反應(yīng)時(shí)間，Hetitec的目標(biāo)是縮小這種知識(shí)差距，并在整個(gè)歐洲擴(kuò)大業(yè)務(wù)和知識(shí)。但Hetitec并沒有止步于此，正如下面的例子所展示的。

起錨了! 但在5天內(nèi)而不是5個(gè)月內(nèi)

加拿大一艘破損的破冰船的例子是一個(gè)很好的例子，說明Hetitec可以快速和靈活地做出反應(yīng)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的缺陷，一艘破冰船被困在加拿大的海岸附近。所需部件的交貨期通常在5個(gè)月左右，這意味著對(duì)客戶來說是一個(gè)相當(dāng)大的財(cái)務(wù)問題。因此，快速提供備件是該船維修的首要任務(wù)。? 帶著該部件的二維設(shè)計(jì)圖，航運(yùn)公司向Hetitec求助。在短短一個(gè)小時(shí)內(nèi)，二維圖紙被轉(zhuǎn)化為三維CAD文件。實(shí)際生產(chǎn)從周一開始，3D打印沙模，到同一周的周五，加工好的成品鑄件已經(jīng)在運(yùn)往加拿大的路上。這種反應(yīng)速度在鑄造業(yè)是無與倫比的。在加拿大，零件被裝上一架直升機(jī)，然后被帶到船上，為了節(jié)省時(shí)間，這艘船已經(jīng)只用一個(gè)引擎轉(zhuǎn)向了目的地。

自信地面對(duì)未來

對(duì)于直接金屬加工3D技術(shù)（直接金屬激光燒結(jié)）的增加，Hetitec也對(duì)其未來充滿信心。對(duì)于Hetitec可以鑄造的尺寸，DMLS工藝并不代表一種經(jīng)濟(jì)的選擇。目前可用的DMLS系統(tǒng)的建造量仍然太小，材料價(jià)格相對(duì)太高。鑄造用鋁合金的價(jià)格在每公斤30歐元左右，而燒結(jié)用金屬粉末的價(jià)格則在每公斤600歐元和1300歐元的特殊合金如鋼之間。此外，金屬鑄造只是提供了更多的合金選擇，因此可以單獨(dú)滿足客戶的具體要求。

隨著新的VX2000增材制造生產(chǎn)線的加入，Hetitec正在追求其在歐洲業(yè)務(wù)的連續(xù)擴(kuò)張。潛力是巨大的，為迎來鑄造時(shí)代4.0鋪平了道路。