虽然增材制造（AM）有望扩大铸造行业，但目前有限的实用性（尤其是在国防和维护方面），阻碍了全面整合。此外，美国铸造厂的衰退加剧了现有的劳动力短缺，进一步阻碍了发展。

尽管如此，AM改善铸造行业的潜力足以吸引更广泛的行业寻求创新解决方案。受国防部委托，由国家增材制造创新研究所America Makes牵头，该研究所与德勤咨询公司合作，制定了一项多年技术路线图，以在铸造和锻造（CF）行业中创建和部署AM能力。该路线图评估了影响CF行业的问题，确定了缓解这些问题的AM技术，并确定了支持将AM集成到制造运营中所需的投资。基于此，定义了一系列项目及其相应的执行计划，目前正在部署该项目，以驱动AM在铸造和锻造行业的应用。

扩大砂印能力的需求是路线图中的一个高优先级、高影响力的项目。为了满足需求，美国发布了项目征集以满足市场需求。

航空航天行业的领导者，霍尼韦尔获得了该项目，并于2023年10月开始进行为期两年的项目，旨在提高用AM砂模和砂芯生产的零部件的铸造质量。

重点领域包括：

l  评估和实施改善表面粗糙度的措施；

l  确定最小化尺寸变化的方法；

l  确定减少砂模排气引起的孔隙率的原因和识别方法；

l  开发向工业界普及研究成果和最佳实践的方法。

解决在AM砂模铸造部件的质量痛点

粘合剂喷射是用于制造砂模和砂芯的AM技术之一。但是，与其他AM技术一样，由于在关键部件应用中的影响，应用存在局限性。包括：

l  表面粗糙度；

l  尺寸不准确；

l  在铸造过程中由于模具排气而造成的孔隙率。

该项目探索了AM砂模和砂芯在生产霍尼韦尔 Chinook直升机T55-714C发动机的变速箱外壳、外壳和进气外壳中的应用。霍尼韦尔与项目合作伙伴ExOne、Hoosier Pattern、Ohio Aluminum 和 Chicago Magnesium 合作，评估AM砂模和砂芯的当前加工参数。基于设计要求的铸件评估将最终确定质量差距，并衡量技术改进。

该项目的成功将为更广泛的砂型铸造行业改进AM砂模/砂芯提供新的建议基准。

转变最佳实践和技术改进

AM技术提供了更高的盈利能力、开拓新市场和新商业模式的机会，但如果没有广泛了解如何解决中小型铸造厂的劳动力缺口和有限产能等问题，该行业仍将继续处于十字路口。

该项目的第二层作用是支持缺乏铸造操作所需数据和模型的中小型铸造厂，这对于在小批量或高混合产品竞争中降低商业风险至关重要。

AM砂型铸造及更广泛的行业影响

America Makes认识到，从AM的使用过渡到广泛地应用，需要共同努力，以确保满足更大的市场需求。正在进行的项目表明该研究所致力于保持创新解决方案。

该项目为提高砂铸零件的质量奠定了基础，加速了砂铸应用模具中AM的应用。从更广泛的角度来看，利用美国制造路线图识别和解决CF行业的差距，将显著提高AM的成熟度，最终加强国家安全。