當(dāng)精密復(fù)雜零部件的量產(chǎn)遭遇瓶頸時(shí)，突破往往來自意想不到的跨界合作。美國福特汽車公司（Ford Motor Company）旗下的先進(jìn)工業(yè)技術(shù)與平臺部門（Advanced Industrial Technology & tforms，簡稱ATP），近期與Sharrow Engineering展開深度合作，成功將Sharrow?專利螺旋槳的生產(chǎn)周期從傳統(tǒng)工藝的130天縮短至約兩周。這一成果不僅驗(yàn)證了3D打印砂型鑄造技術(shù)在大型復(fù)雜金屬構(gòu)件制造中的巨大潛力，也為航空及工業(yè)領(lǐng)域的供應(yīng)鏈優(yōu)化提供了極具參考價(jià)值的案例。

間接增材制造的獨(dú)特優(yōu)勢

此次合作的核心技術(shù)在于“3D打印砂型鑄造”（Sand Casting with 3D Printing）。與大眾熟知的直接金屬激光燒結(jié)等直接增材制造不同，該技術(shù)屬于間接增材制造范疇。其原理是利用3D打印技術(shù)逐層構(gòu)建由砂子和粘結(jié)劑組成的模具本身，而非直接打印Zui終零件。隨后，該砂模被用于傳統(tǒng)的熔鑄工藝中，注入熔融金屬以形成Zui終的金屬部件。

這種工藝巧妙結(jié)合了增材制造的幾何自由度和傳統(tǒng)鑄造的大規(guī)模生產(chǎn)優(yōu)勢。對于Sharrow螺旋槳這類具有復(fù)雜內(nèi)部流道和高精度要求的部件而言，直接打印往往面臨成本高、速度慢且難以規(guī)模化生產(chǎn)的困境。而通過3D打印砂模，企業(yè)既能獲得無需重新開模即可快速迭代設(shè)計(jì)的靈活性，又能以接近傳統(tǒng)鑄造的成本和效率進(jìn)行批量生產(chǎn)，解決了大型復(fù)雜金屬件“造得快”與“造得貴”之間的矛盾。

福特二十年的技術(shù)積淀

福特汽車在3D打印砂型鑄造領(lǐng)域已深耕超過二十年。Dan Michalski，福特增材制造運(yùn)營負(fù)責(zé)人指出，該技術(shù)使福特能夠利用現(xiàn)有的鑄造工作流和材料兼容性，無需重構(gòu)工裝模具即可生產(chǎn)復(fù)雜幾何形狀的金屬零件。這與當(dāng)前行業(yè)普遍聚焦于粉末床熔融技術(shù)的趨勢形成了鮮明對比，凸顯了間接增材制造在特定應(yīng)用場景下的性。

此次合作得益于底特律密歇根中央創(chuàng)新中心（Michigan Central）的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)支持。Sharrow Engineering作為Sharrow?螺旋槳的制造商，其技術(shù)不于船舶領(lǐng)域，更展現(xiàn)出向無人機(jī)、先進(jìn)空中交通（AAM）、工業(yè)風(fēng)扇、泵送系統(tǒng)及可再生能源設(shè)備擴(kuò)展的巨大潛力。通過引入福特的制造能力，Sharrow得以加速其核心技術(shù)的商業(yè)化落地，為后續(xù)在多個(gè)高增長市場的布局奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

對中國制造業(yè)的啟示

中國作為全球制造業(yè)大國，在增材制造領(lǐng)域雖已具備較強(qiáng)實(shí)力，但多集中于直接打印技術(shù)。福特與Sharrow的合作表明，間接增材制造在解決大型復(fù)雜鑄件快速原型驗(yàn)證及中小批量生產(chǎn)方面具有獨(dú)特價(jià)值。對于中國零部件供應(yīng)商而言，借鑒此類“傳統(tǒng)工藝+數(shù)字化模具”的混合制造模式，有助于在不大幅增加固定資產(chǎn)投資的前提下，提升對高端定制化需求的響應(yīng)速度，從而在全球供應(yīng)鏈中占據(jù)更有利的位置。