党的二十大报告提出;推动制造业高端化、智能化、绿色化发展。作为一类极具重要性的高端智能制造技术，增材制造（又称3D打印）已被纳入国家重点发展领域的规划中。建立实体经济、科技创新、现代服务、产业集群协同发展的增材制造全产业链体系，将推动;中国制造向;中国智造迈进。 ?在众多3D打印技术中，黏结剂喷射成形技术具有成形速度快、成形材料价格低等特点，且成形过程不需要支撑，多余颗粒材料去除方便，特别适合于复杂砂型结构的制备，能够与传统砂型铸造结合并实现金属铸件的高效率规模化生产。传统的砂型铸造流程一般是：铸件设计rarr;工艺分析rarr;模样制作rarr;工装夹具制造rarr;砂型制备rarr;合金浇注rarr;铸件清理。而使用黏结剂喷射成形技术后，流程就缩减为铸件设计rarr;工艺分析rarr;砂型3D打印rarr;合金浇注rarr;铸件清理，原本往往需要一个月的铸件生产过程在几天之内就可以完成，大大缩短了生产周期，并且显著降低了人力成本消耗。3D打印技术在铸造领域的产业化应用，对我国铸造行业的转型升级、铸造工序智能化以及未来铸造智能工厂的建设，具有变革性的意义。 ?共享集团股份有限公司（简称共享集团）自2012年启动砂型3D打印技术研究以来，始终以探索者和实践者的姿态，在铸造行业数字化升级的道路上稳步前行。共享集团先后攻克了3D打印材料、工艺、软件、设备及集成等技术难题，研制出我国第一台大尺寸高效率工业级铸造砂型3D打印设备（目前已累计研制出150～4000mm十余款铸造砂型3D打印设备），实现了铸造砂型3D打印产业化应用。 ?共享集团具备3D打印十机器人等智能装备的制造和配套能力及软件开发集成能力，将作业环境革新为无起重机、无模样、无重体力劳动、无废砂、无温差（恒温）的绿色智能生产场景，彻底颠覆了以手工为主的多品种、小批量砂型铸造生产模式。 ?作为国内较早布局砂型3D打印技术的企业，共享集团在装备研发、工艺数据库建设等方面积累了一定经验。通过本书编撰，旨在以开放姿态系统梳理十几年来的技术心得与应用案例，既包含成功经验，也不避讳走过的弯路。书中翔实记录的工艺参数优化方法、产线规划教训等内容，凝聚着共享集团研发团队与产线工人的集体智慧，期望能为行业同仁提供参考，共同推进铸造产业的高质量发展。我们深信，唯有行业整体进步，方能实现真正的共享共赢。 ?为了叙述方便，避免与铸造质量（表示优劣程度）混用引起歧义，又鉴于GB/T 113512017的标准名称为《铸件重量公差》，本书使用了;重量这一术语。 ?本书由彭凡、刘轶、周志军担任主编，王猛、王敏、何捷军、刘国强担任副主编，参编人员还有：剡秀秀、虎成、杨磊、杨国梁、张颖、马睿、张龙江、曹继伟、杜银学、王军伟、温海龙、白明、周子翔、黄部东、任建玺、麦恒嘉、冯金、闫科、马永军、王龙、田学智、常涛、丁爱红、邢金龙。书稿内容的整理工作由王敏、剡秀秀完成。鉴于作者水平有限，书中难免有疏漏和不妥之处，敬请读者批评指正。

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1）本书专注于铸造行业的智能制造实践，以智能制造为主线，系统地介绍了3D打印在铸造砂型领域的应用技术。2）主要内容包括铸造技术与砂型铸造、3D打印技术及其在铸造领域的应用、砂型3D打印用材料、砂型3D打印设备、砂型3D打印软件、砂型3D打印设计与案例、砂型3D打印质量控制、砂型3D打印智能工厂、砂型3D打印技术展望。3）本书理论分析与生产实践相结合，内容全面，实用性强，有助于读者深入理解并掌握铸造砂型3D打印核心技术，为推动我国铸造行业的数字化转型升级与智能化创新发展提供理论支撑与实践路径。

本书系统地介绍了3D打印在铸造砂型领域的应用技术。主要内容包括铸造技术与砂型铸造、3D打印技术及其在铸造领域的应用、砂型3D打印用材料、砂型3D打印设备、砂型3D打印软件、砂型3D打印设计与案例、砂型3D打印质量控制、砂型3D打印智能工厂、砂型3D打印技术展望。本书围绕铸造砂型3D打印技术展开，理论分析与生产实践相结合，内容全面，实用性强，有助于读者深入理解并掌握铸造砂型3D打印核心技术，为推动我国铸造行业的数字化转型升级与智能化创新发展提供理论支撑与实践路径。本书可供铸造行业的技术人员、管理人员，以及相关领域的研究人员使用，也可供相关专业的在校师生参考。

彭凡，正高职高级工程师，现任共享集团股份有限公司董事长、国家智能铸造产业创新中心董事长、共享智能装备（安徽）股份有限公司董事长、中国铸造协会会长。享受国务院特殊津贴，是国家;万人计划科技创新创业领军人才、国家智能制造专家委员会委员。主持国家重点研发计划、国家智能制造专项等7项，曾获国家科技进步二等奖2项，省级科技重大贡献奖、科技进步一等奖各1项，以及何梁何利科技创新奖、全国铸造行业突出贡献奖等。

前言第1章铸造技术与砂型铸造11.1铸造技术概述11.2砂型铸造31.3型砂与原砂41.3.1硅砂41.3.2特种砂61.4铸造黏结剂71.4.1无机黏结剂71.4.2有机黏结剂81.4.3特种黏结剂9第2章3D打印技术及其在铸造领域的应用102.13D打印技术102.1.1立体光固化技术102.1.2选区激光烧结技术112.1.3熔融沉积成形技术122.1.4黏结剂喷射技术132.2黏结剂喷射技术在砂型铸造领域的应用142.2.1打印砂型应用案例142.2.2黏结剂喷射技术打印砂型的意义15第3章砂型3D打印用材料183.1概述183.2砂型3D打印用砂193.3砂型3D打印用呋喃系液料203.3.1呋喃树脂203.3.2呋喃树脂配套固化剂223.3.3呋喃树脂配套清洗剂233.4砂型3D打印用酚醛系液料233.4.1酚醛树脂233.4.2酚醛树脂配套固化剂253.5砂型3D打印用无机液料273.5.1无机黏结剂273.5.2无机黏结剂配套固化剂27第4章砂型3D打印设备294.1砂型3D打印设备发展概况294.2砂型3D打印设备304.2.1供砂系统304.2.2铺砂系统324.2.3供液系统364.2.4打印系统374.2.5举升系统44第5章砂型3D打印软件475.1砂型3D打印软件系统框架475.2设计建模475.2.1设计建模原理475.2.2三维模型文件格式485.2.3STL文件格式485.2.4STL模型常见错误495.3布图切片505.3.1模型摆放505.3.2模型切片515.3.3切片数据输出515.4打印控制系统525.4.1软件介绍525.4.2打印控制数据解析功能535.4.3打印控制喷射系统功能535.4.4打印控制运动系统功能535.4.5打印控制知识专家库功能545.4.6打印控制信息安全54第6章砂型3D打印设计与案例566.1砂型设计原则566.1.1砂型分型方式566.1.2砂型吃砂量设计586.1.3砂型结构设计596.1.4辅助设计要点616.2砂型3D打印在铸铁领域应用案例666.2.1发动机缸盖666.2.2柴油机机体铸件726.3砂型3D打印在铸钢领域应用案例776.3.1泵体776.3.2进气壳体816.4砂型3D打印在铸铝领域应用案例86第7章砂型3D打印质量控制927.1砂型精度的影响因素及控制方法927.1.1机械运动精度937.1.2分辨率957.1.3布图方向957.2砂型表面质量的影响因素及控制方法977.2.1表面粗糙度977.2.2推砂977.2.3拉砂987.2.4打印头喷射异常997.2.5砂型表面质量对铸件的影响1007.3砂型强度的影响因素及控制方法1017.3.1黏结剂加入比例1017.3.2固化剂加入比例1027.3.3硬化时间1027.4砂型密度的影响因素及控制方法1037.4.1铺砂器振动频率1037.4.2刮砂板角度1037.4.3原砂类型1037.4.4铺砂器速度1047.4.5下砂口间隙1047.4.6固化剂加入量1047.5砂型发气量的影响因素及控制方法1047.5.1黏结剂加入比例1057.5.2复用砂使用次数1067.5.3阻燃剂等添加物1067.6环境温度与湿度对砂型质量的影响及控制方法1077.6.1湿度的影响1077.6.2温度的影响1077.6.3环境温度与湿度控制108第8章砂型3D打印智能工厂1098.1智能工厂解决方案1098.1.1智能工厂规划设计解决方案1108.1.2智能装备解决方案1118.1.3数据采集解决方案1128.1.4工业软件解决方案1138.1.5数字化管理解决方案1158.1.6多端协同解决方案1178.2铸造智能工厂典型案例1188.2.1宁夏银川铸造3D打印智能工厂1188.2.2山东烟台铸造3D打印智能工厂1218.2.3福建泉州铸造3D打印智能工厂1298.2.4传统铸造工厂的3D十智能化改造137第9章砂型3D打印技术展望1429.13D打印全产业链协同发展趋势1439.1.1上游产业链：核心零部件、配套软件双向发力1439.1.2中游产业链：设备迭代与材料创新双轮驱动1449.1.3下游产业链：3D打印服务升级与产业化应用深度渗透1459.23D十工艺技术创新趋势砂型3D打印与传统铸造工艺融合创新1469.2.1制型工艺融合：无模打印与传统造型互补创新1469.2.2浇注工艺融合：打印砂型与传统浇注体系适配创新1479.2.3后处理工艺融合：打印铸件与传统清理工艺协同创新1479.2.4工艺设计融合：仿真优化与传统经验结合创新1479.3;三十一times;赋能3D铸造及零部件制造智能工厂趋势1489.3.1AI十：人工智能全域赋能1489.3.23D十：数字建模与增材制造深度融合1489.3.3机器人十：自动化装备全域替代1499.3.4数据要素times;：全域数据流转1499.3.5一体化智能产线：全流程柔性集成1499.3.6场景化定制落地：覆盖全行业铸造应用1499.4砂型3D打印发展趋势综合研判150参考文献151