为耐力股份定制

砂型3D打印
如何嵌入一条
年产能20万台的产线

耐力股份从1999年起步,用27年建成了覆盖空压机、控制器、电机的完整制造体系。每一台设备的核心壳体,都离不开铸造。我们想探讨一个问题:砂型3D打印,能在哪些环节提速。

2026 爱司凯科技(300521) 石家庄
耐力股份 · 企业档案

27年,13.5万平方米,
20万台空压机的年产能

耐力股份有限公司创建于1999年,总部位于河北省石家庄装备制造基地,占地面积13.5万平方米,注册资本1亿元人民币。是高新技术企业、专精特新小巨人企业,拥有瑞士研发中心。

1999
创建年份
13.5万㎡
占地面积
20万+
空压机年产能(台)
3万
永磁同步电机年产能(台)
30+
出口国家与地区
主营产品线
新能源空压机
滑片式空压机
活塞式空压机
活塞式空压机
控制器
控制器
转向泵
转向泵
工业机组
工业机组
新能源空压机
滑片式 / 微油活塞式 / 无油活塞式
控制器
单辅驱6kW / 辅驱集成叠层三合一 / 主驱集成五合一 / 主驱集成六合一
转向泵
单源 / 双源
轨道交通
牵引系统 / 风源系统
工业机组
矿业、冶金、纺织、石油、化工、水泥、食品、印刷包装、电力、医疗
核心壳体:全部铸造件

空压机壳体、永磁同步电机壳体、控制器箱体、转向泵壳体——耐力的每条产品线都依赖铸造完成。这意味着铸造工艺的效率、精度、柔性,直接影响新品开发节奏和交付能力。

2026年,耐力股份获评"国家绿色工厂"。铸造环节的清洁化和数字化升级,是企业下一个提效窗口。

主要客户
比亚迪 宇通 中通 安凯 安徽江淮 四川江淮 吉利 重汽 东风 华菱 三一 柳汽 一汽 中车 福田
资质认证
ISO 9001 TS 16949 ISO 14001 IRIS 国际CE认证 GE节能认证
铸造环节 · 现实约束

四道待解之题

在与空压机和轨道交通企业的长期接触中,我们反复听到同样的问题。这些问题不是某一家企业的困境,而是行业的共性瓶颈。

01
新品开发:开模周期长,迭代成本高
空压机壳体改型频繁。传统金属模具开模周期4-6周,每一次设计迭代都意味着等待。如果一款壳体在开发阶段需要3-4轮修改,仅模具环节就可能拖慢整个项目2-3个月。
02
小批量订单:开模不划算,不开模接不了
轨道交通行业的典型特征是品种多、批量小。一条线路的牵引系统可能只需要几十台壳体,但每条线路的参数都不同。金属模具分摊到单件的成本极高,但客户不接受因为模具问题导致的交期延长。
03
复杂内腔:传统砂芯制造精度不足
空压机内部的气流道结构复杂,对砂芯的精度和表面质量要求高。传统手工制芯或射芯工艺在复杂几何形状上一致性差,废品率居高不下。
04
出口订单:定制需求快,交付周期紧
产品出口欧美、东南亚、中东等三十多个国家和地区。海外客户的定制化需求往往时间窗口很紧,传统铸造流程的响应速度跟不上市场需求节奏。
设备制造商 · 爱司凯科技

20年喷墨打印技术积累,
转身为砂型铸造做一台机器

爱司凯科技股份有限公司(深交所创业板,股票代码300521),在喷墨打印领域积累了20余年核心技术。从工业打印到砂型3D打印,底层逻辑一致:精确控制每一滴液体的落点。

自研AMSKY 512压电喷头、HV128驱动芯片,是砂型3D打印设备中少有的从核心部件到整机一体自研的路线。

砂型3D打印的本质不是"3D打印",是"数字化铸造的前端"。它替代的不是铸造工艺本身,而是传统开模和手工制芯的环节。铸件仍然是铸件,金属液仍然进入砂型——只是砂型的制造方式变了。

设备型号 · S1800

一台覆盖大部分空压机壳体尺寸的设备

S1800的工作箱尺寸为1,800 × 1,000 × 730mm,能够覆盖耐力产品线中大部分空压机壳体、电机壳体和控制器箱体的单件打印需求。月产能在275至550吨铸件之间。

工作箱内尺寸1,800 × 1,000 × 730 mm
打印层厚0.3 – 0.4 mm
打印分辨率300 – 550 dpi
打印速度18 – 22 秒/层
成型精度±0.3mm (≤300mm) / ±0.1% (>300mm)
运动控制直线电机 + 磁栅尺,定位精度 ±3μm
喷头8只 AMSKY 512 自研喷头,寿命 ≥7,920 小时
树脂体系呋喃 / 酚醛
砂材石英砂 / 陶粒砂 / 铬矿砂
铸件材质铸铁 / 铸钢 / 铝合金 / 铜合金
旧砂回用100%
月产能MAX 550 吨 / MINI 275 吨
设备功率主机 8.7 kW,混砂站 10.5 kW
噪音< 60 dB
产线案例

一家做了30年特种泵的企业,
为什么要自建砂型3D打印产线

以下为真实企业案例,已脱敏处理

这家企业在特种泵领域深耕30年,产品覆盖工业流程泵、化工泵、磁力泵等多个品类。泵壳体是铸件,品种多、批量小、结构复杂。他们最终决定自建砂型3D打印产线,而不是继续全部依赖外部铸造厂。

做这个决策之前,他们花了将近一年时间评估。不是冲动,不是追赶技术风潮,是需求推着走的。

判断一:先有需求,再上设备

他们不是先买了一台3D打印机然后想"能打什么",而是铸造环节的痛点已经积累到不得不解决的程度:新品开发周期长、小批量订单开模不划算、复杂流道砂芯废品率高。砂型3D打印不是锦上添花,是补上了一块短板。

如果你的铸造产线已经跑得很顺,订单稳定、品种单一、批量够大,那你不需要3D打印。但如果你每天都在为开模周期和小批量订单头疼,那就该认真看一看。

判断二:传统 + 3D打印,两条腿走路

自建3D打印产线之后,他们并没有淘汰传统铸造线。大批量、结构简单的壳体仍然走传统产线,性价比更高。3D打印产线负责新品试制、小批量定制和复杂结构件。

两条产线并行,产能利用率比单线更高,交付灵活性也大幅提升。

判断三:从需求出发,不从技术出发

他们选择设备的标准很朴素:工作箱能不能放下我们最大的壳体?打印精度够不够?月产能能不能覆盖我们的小批量订单?旧砂能不能回用?设备稳定性如何?

技术参数只是筛选工具,最终的决策逻辑是:这台设备能不能解决我们实际的铸造瓶颈。

这家企业的决策路径,与耐力股份面临的情况有很高的相似度:多品种、复杂铸造件、新品迭代频繁。他们的经验值得参考。

对应方案

S1800 对应耐力产品线的
四个应用场景

以下场景基于耐力公开产品信息,结合砂型3D打印的技术特点,提出针对性的应用方案。具体可行性需结合铸件图纸评估。

01

新能源空压机壳体 · 新品快速试制

产品背景:耐力新能源空压机涵盖滑片式、微油活塞式、无油活塞式三种技术路线,每种路线对应不同的壳体结构。空压机壳体需承受振动、高温和气压,对铸件致密度和尺寸精度要求高。

传统瓶颈:壳体改型周期长,比亚迪、宇通等主机厂对新平台空压机的需求节奏快,传统开模4-6周,设计迭代3-4轮,累计可能拖慢项目2-3个月。

S1800 方案:无需开模,CAD模型直接打印砂型。单件壳体砂型打印周期1-2天,浇注后3天可出铸件。新品开发阶段可并行验证多个设计方案,不影响现有产线。工作箱1,800×1,000×730mm,覆盖大部分空压机壳体尺寸。

02

轨道交通风源系统 · 小批量定制铸造

产品背景:耐力轨道交通业务包括牵引系统和风源系统,2007年起与北京二七机车厂、北控集团、唐山车辆厂合作,参与北京S1线磁浮列车等国家项目。轨道交通行业的特点是品种多、批量小、认证严。

传统瓶颈:不同线路的牵引电机壳体和风源压缩机壳体参数各异,每条线路可能只需要几十件。金属模具分摊到单件成本极高,且轨道交通认证周期长,模具投入风险大。

S1800 方案:按需打印,单件起铸,无模具投入。适合轨道交通项目前期的样件试制和小批量交付。呋喃树脂体系适配铸铁和铸钢材质,满足轨道交通铸件的强度要求。

03

永磁同步电机壳体 · 复杂内腔一次成型

产品背景:耐力年产能永磁同步电机3万台,壳体是典型的铸造件,需集成冷却水道和安装接口,内腔结构复杂。

传统瓶颈:电机壳体内部的冷却流道需要砂芯成型,传统制芯工艺在复杂几何形状上一致性差,废品率偏高。多片砂芯拼合时精度累积误差影响铸件尺寸。

S1800 方案:砂型+砂芯一体化打印,免去多片砂芯拼合。成型精度±0.3mm(≤300mm),直线电机+磁栅尺确保层间对准。复杂内腔不需要分拆为多个砂芯,一次打印成型。

04

控制器箱体 · 出口订单快速响应

产品背景:耐力控制器产品线包括单辅驱6kW、辅驱集成叠层三合一、主驱集成五合一/六合一,年产能2万台。产品出口新加坡、泰国、瑞士、美国、德国、南非等30多个国家和地区。

传统瓶颈:海外客户定制化需求时间窗口紧,不同市场的控制器箱体安装尺寸和接口可能不同。传统开模周期跟不上海外订单的交付节奏。

S1800 方案:CAD数据远程传输→本地打印砂型→浇注铸件,全流程可在7天内完成。旧砂100%回用,材料成本极低。适合出口订单中的定制化和小批量需求,按需生产不占用仓储。

技术核心

自研,是因为买不到合适的

砂型3D打印的核心不在机械结构,在喷头和控制系统。爱司凯选择了一条难但可控的路:从喷头到驱动芯片到运动控制,全部自研。

AMSKY 512 压电喷头
自研压电式喷墨喷头,512个喷嘴,专为高粘度树脂设计。喷头寿命≥7,920小时,单台设备配置8只。喷头是耗材,但耗材的寿命决定了使用成本。
HV128 驱动芯片
自研喷头驱动芯片,128通道独立控制。驱动精度直接影响每一滴树脂的落点和喷射量,进而影响砂型的强度和铸件表面质量。
直线电机 + 磁栅尺
运动控制采用直线电机配合磁栅尺反馈,定位精度±3μm。在1.8米的工作箱内保持层间精度一致性,靠的不是机械加工,是控制算法。
联络

如果耐力的铸造环节
有可以提速的地方

我们不预设结论。如果砂型3D打印适合耐力的某些场景,我们会说清楚是哪些;如果不适合,我们也会直说。

爱司凯科技 · 商务热线
186-1157-6006
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