科创中国

为满足高端装备复杂零部件数字化、绿色化、高性能铸造技术的需求，针对传统砂型铸造工艺存在工序多、资源消耗多、废弃物排放多等问题，亟需创新开发绿色环保、高性能铸造新方法、新工艺及新装备。本项目以冷冻砂型技术为突破口，开展数字化冷冻砂型绿色铸造技术研究，开发数字化低碳绿色铸造装备，助推我国铸造产业绿色发展与转型升级，赋能制造业高质量发展。

本项目提出的数字化冷冻砂型绿色铸造成形方法属于颠覆性制造技术，团队通过理论方法、工艺技术、系统装备及应用验证的全链条设计、发明与创新，实现高端复杂铸件的绿色化、高性能制造。数字化冷冻砂型绿色铸造技术，采用水作为粘接剂进行切削/打印一体化成形，减少树脂粘接剂用量，有机粘接剂/固化剂含量降低70%以上，型砂直接回收率达90%以上，铸件机械性能提升8%以上，铸造过程粉尘和有害气体的排放显著减少。

数字化冷冻砂型铸造技术采用先进的数控设备和软件，将传统的手工操作转化为精确的数字化过程。通过该技术，铸造厂可以更加准确地控制砂型的制作过程，确保每个砂型的尺寸和形状都符合要求。这不仅可以提高产品的精度和一致性，还可以减少因人为因素而引起的错误和缺陷。数字化冷冻砂型绿色铸造技术可以减少对环境的影响。相比传统的湿砂铸造，数字化冷冻砂型铸造技术无需使用大量的水泥和化学品，减少了废水和废气的排放。同时，由于砂型材料可以重复使用，也减少了废弃物的产生。这种环保性质使得数字化冷冻砂型铸造在当今注重可持续发展的社会中备受关注。数字化冷冻砂型绿色铸造技术是一种具有广阔应用前景的创新技术。它既可以提高产品质量，改善生产效率，还可以达到环保和节能的目标。随着科技的不断发展，相信这项技术将会在铸造行业迎来更广泛的应用。

南京航空航天大学创建于1952年，是工信部直属的一所具有航空航天民航特色、以理工类为主的综合性全国重点大学，国家“双一流”，“211工程”、“985工程优势学科创新平台”重点建设高校。南京航空航天大学单忠德院士领衔的“绿色智能制造技术与装备”团队长期从事数字化机械装备与先进成形制造研究，在数字化绿色化精确成形技术与装备方面取得重要创新成果，开展冷冻砂型成形机理和工艺研究，开发出具有自主知识产权的数字化冷冻砂型绿色铸造成形装备，实现了复杂铸件的绿色化与高性能制造。

数字化冷冻砂型绿色铸造技术可以大幅度提高生产效率。传统的手工操作需要耗费大量的时间和人力资源，而采用数字化冷冻砂型技术，生产过程能够被精确控制和自动化，从而节省了大量的时间和人力成本。此外，数字化冷冻砂型铸造技术还减少了因为人为因素引起的错误和缺陷，提高了产品的一致性和质量。数字化冷冻砂型绿色铸造技术对环境友好，能够实现绿色生产。相比传统的湿砂铸造，数字化冷冻砂型铸造无需使用大量的水泥和化学品，减少了对水资源的消耗，同时也减少了废水和废气的排放。此外，砂型材料的重复使用减少了废弃物的产生，有助于降低对自然资源的需求，实现可持续发展。数字化冷冻砂型绿色铸造技术还能够降低生产成本。利用先进的数控设备和软件，可以提高生产效率，节约人力资源。此外，由于生产过程更加精确，减少了废品率，降低了材料的浪费和损耗。通过降低能源消耗和原材料使用量，企业可以实现成本的有效控制，提高经济效益。

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