“让国家天更蓝、山更绿、水更清、环境更优美。”习总书记曾多次提出，要采取绿色生产方式，让“绿水青山就是金山银山”的理念根植祖国大地。近年来，在中车戚墅堰所，传统的铸造产业正逐步撕掉“脏乱差”的标签，实现向绿色化、智能化的蜕变。
一项技术，为传统工艺创造“加速度”
3D打印，对于大众来说有点陌生。如果说车、削等机械加工是在做材料的“减法”，3D打印做的则是“加法”——它是一种把原材料按照产品三维数字模型进行实物堆积成形的技术。“3D打印，可以实现高性能、轻量化结构产品的低成本快速开发，是当前智能制造的主要基础技术之一。”材料工艺研发中心增材制造技术研究室工程师鲍飞说道。
“十三五”期间，中车戚墅堰所成立增材制造（3D打印）技术研究室，建成快速制造工程化示范中心，开展铸型增材制造技术研究。其中，一项重要应用就在铸件产品的设计制造中。
砂型铸造工艺，是最为传统的铸造工艺之一，主要分为开模、造型、制芯、刷涂、熔炼、浇注、打磨等过程。模具的制造是第一步，耗时也最长，需要几十天至数月不等。3D打印技术的运用，则可以跳过模具制造，在节省物料、降低能耗的基础上，有效地缩短产品开发周期。
“2018年，我们要开发一种新型铸钢件产品。在完成铸造工艺设计后，利用3D打印的砂型与砂芯组合后，直接浇注出了铸件样品。工艺验证成熟后再制作模具，进入量产，开发周期缩短了50%。”朗锐茂达公司技术质量部经理曹松回忆道。这项技术也运用到了汽车零部件、航空航天复杂液压件和发动机油路系统的制造中。“曾有单位遇到了一些国外增材设备及工艺技术无法解决的情况，联系到我们。通过材料适配、梯度打印和激光增减材一体化等工艺，我们帮助对方实现了多种产品的装机考核。”材料工艺研发中心增材制造技术研究室工程师缪锋介绍道。
在一些重要铸件“疑难杂症”的解决上，3D打印技术同样发挥出了自身的独特优势。铸钢制动盘浇注系统优化改进、车钩安装座整体覆膜砂工艺等，由于这项新技术的介入，产品质量均显著提升。
一条产线，让告别“脏乱暗”成为可能
走进中车戚墅堰所低压金属型铸造车间，一排排干净整洁的机器映入眼帘，和传统印象中闷热异常、四面灰墙的场景大相径庭。在车间一侧，整齐摆放着不同型号光洁的齿轮箱体。
中控系统实时监控和管理生产过程、机器人自动下芯和取件，“一键浇注”……传统砂型铸造现场每天的工作量，在金属型铸造产线，用工数可减少一半。
下线的铸件质量也得到了有效提升。“传统工艺铸件成品率容易受到天气，比如温度、湿度等的影响。在这条产线上，泥芯要经过表干炉1个小时高达120度的‘烘烤’后投入使用，有效避免了阴雨天气对成品质量产生的影响。低压金属型铸造的产品，表面美观度更高，综合力学性能也更优。”铸造技术工程部工程师王沛培介绍道。
车间井井有条、宽敞明亮。工作环境的改善，让“铸造”不再是“脏活累活”的代名词。“砂型铸造，现场比较拥挤，我们体力消耗也大。低压金属型铸造生产线上改善了很多。”这是生产一线的一名90后员工感受到的变化。
2020年初，中车戚墅堰所时速350公里“复兴号”动车组齿轮箱箱体的铸造完全实现了由传统砂型向金属型铸造的升级。目前，这项实践正推广到时速250公里“复兴号”动车组齿轮箱箱体的生产制造中。
“工艺也在不断提升。比如产线结构设计方面，我们优化了砂芯底座框，解决了铝披缝影响机械手取件的问题，避免了边模合模过程中的擦砂风险。”王沛培谈道。
目前，中车戚墅堰所这条铝合金齿轮箱低压金属型铸造示范线配备了可同时生产的4台先进金属型低压铸造机、2台机器人，生产能力完全满足各类铝合金齿轮箱订单需求。
一种理念，指明产业未来的发展方向
在中车戚墅堰所，一个铸件从“胚胎”开始，便会有一张独一无二的身份证——铸件号。这串编号背后，关联着这枚铸件的生产环境和数据，记录了它“进化”的每一个过程。“生产线上配有光谱仪、热分析仪、密度当量仪等先进检测设备，能够对铝液的成分、金相组织、含氢量进行检测把关，保证铸件内在质量。通过信息化智能管理系统，铝液密度及成分、模温、浇注模次及温度等实时数据均实现了在线采集及传输，我们可以追溯产品制造的全过程，保障工艺执行度。”王沛培介绍。
在绿色化、智能化理念的引领下，中车戚墅堰所正谋划更多的探索与实践。5月，中车戚墅堰所召开科技工作会议，明确提出要进一步推进环保工艺探索，加快绿色替代，助推产业绿色化升级。
在最新的铸造工艺中，水基涂料取代了传统砂型铸造中使用的酒精涂料，更加环保。但生产过程中散发的气味，仍是困扰。“以人民为中心。”是中车戚墅堰所一直以来的坚持。为了优化一线操作者的从业环境，实现更加绿色的生产方式，中车戚墅堰所集结专家团队，着手了无机粘接剂的研制和应用,以期从根本上解决铸造过程产生的刺激性异味问题。从首批试用验证情况来看，这一问题得到明显改善。
自动化、智能化也是下一步的主要发力点。“在砂芯物流运转方面，目前实现了叉车精准定位上芯下件。后续，将探索尝试智能叉车、倍速链和机器人协同配合的方式，在精准定位的基础上，实现自动化流转，减少人工操作。”
匠心铸魂，实干筑梦。新中车成立五年以来，中车戚墅堰所把握发展脉搏、谱写奋进轨迹，掌握核心技术、实现工艺革新。在铸造领域，形成了完备的设计、生产、检测能力，成为了“复兴号”等高速动车组列车、大功率电力机车、城轨车辆齿轮箱体的研发和制造基地。中车戚墅堰所用创新和升级为“十三五”定义，绿色化、智能化的新型铸造产业正在这方土地一展新局。