在高端装备制造领域，柴油机以其高扭矩输出、燃油经济性、稳定性，以及应用领域广等特点，长期占据工程机械、重型运输、船舶动力及能源装备的核心地位。而作为柴油机“骨架”的缸体、缸盖等关键铸件，其制造精度与结构性能直接决定了整机的效率、寿命与排放表现。

在此背景下，砂型3D打印技术作为一种变革性工艺，凭借无模化、数字化、高柔性的独特优势，正成为破解柴油机砂型制造难题的关键利器。

传统铸造

直面传统铸造的三大痛点

痛点一：高强度与轻量化矛盾，即如何在保证零部件结构强度的前提下，实现产品的减重？

痛点二：产品结构复杂、成型困难且尺寸精度要求高，对工艺参数敏感，容错率低。

痛点三：开发周期长、模具成本高，制约新品试制与快速响应能力。

3D打印

3D打印砂型核心优势

优势一：释放设计自由度

传统工艺受脱模限制，流道常被简化为直线型，牺牲散热与燃烧效率。3D打印砂型则彻底摆脱模具束缚，可一体成型柴油机缸体、缸盖的仿生冷却流道、涡流优化排气道、随形水套等复杂内腔结构。实测表明，通过3D打印优化的排气道可使排气道涡流比提升15%，在减轻缸体重量的同时，不损失强度与性能，真正实现“为功能而设计”。

优势二：简化工艺流程，提升产品质量

以柴油机缸体为例，传统热芯盒工艺需组合数十块砂芯，且手工组芯易错位，导致尺寸超差、披缝、粘砂等缺陷，废品率居高不下。而3D打印砂芯尺寸精度达±0.3mm，结构均匀密实、强度稳定，可实现复杂内腔一体成型，避免芯子拼接缝隙，大幅减少气孔、断芯等缺陷，降低后续清理与机加难度，成品率显著提升。

优势三：缩短交付周期，加速产品迭代

省去金属模/木模制作环节，3D打印将缸体、缸盖样件开发周期从45天压缩至15天以内。且共享智能装备自主研制的工业级铸造砂型3D打印机可实现堆叠打印多个砂型，灵活应对小批量试制、多品种定制及设计快速迭代需求，为企业抢占市场先机赢得宝贵时间窗口。

目前，砂型3D打印技术的应用已不仅限于柴油机的缸体与缸盖，在排气歧管、进气歧管、曲轴、凸轮轴等众多关键配套铸件上，同样展现出广阔的应用前景。

未来，随着技术的不断成熟，3D打印技术将在柴油机制造的工艺革新、智能制造、绿色转型中发挥越来越重要的作用，为这一传统工业领域注入新的发展动能。