在共享集团资阳生产基地的中央控制室，屏幕上正上演着一场奇妙的“化学反应”：左侧实时跳动着机械的能耗数据，右侧则显示着由西门子能源智慧能源管理平台生成的动态碳足迹图谱。工厂里每一度电、每一份原料的消耗，经平台换算，都化作了直观的二氧化碳当量。这背后，是砂型3D打印与能碳数据管理的“联手”，铸造业的减排方程式正被重新书写。

政策“指路”，3D打印成铸造业转型“关键棋”

工业和信息化部、国家发展和改革委员会与生态环境部联合发布的《关于推动铸造和锻压行业高质量发展的指导意见》（以下简称意见）明确将砂型3D打印技术列为先进铸造工艺，作为推动行业绿色转型的重点发展方向。

《意见》中有一组数据值得关注。到2025年，要使重点领域高端铸件、锻件产品取得突破，掌握一批具有自主知识产权的核心技术，实现包括砂型3D打印在内的多项先进工艺技术的产业化应用，同时，铸造行业颗粒物污染排放量较2020年减少30%以上，年铸造废砂再生循环利用达到800万吨以上，吨锻件能源消耗较2020年减少5％。

那么，为什么是砂型3D打印？砂型3D打印技术，简言之，就是用砂料打印铸件模具。作为一种通过数字化建模直接制造铸造砂型的先进工艺，它像打印机一样逐层堆积砂料和黏合剂，无需传统木模或金属模具，大幅提升了铸造效率。这种技术特别适合生产复杂结构的铸件，比如汽车发动机缸体或航空零件，不仅缩短了生产周期（从数周缩短至几小时），还能实现小批量个性化定制‌。

更关键的是“低碳”。“传统铸造需要大量消耗模具材料，而砂型3D打印直接根据数字模型成型，减少了原材料浪费，更因无需开模，生产流程更简洁，进一步降低了能耗和人工成本‌。同时，砂料可高效回收再利用，显著降低了废砂排放。”现场技术人员告诉记者。

眼下，以砂型3D打印为代表的创新技术，正在推动铸造业低碳转型、实现节能减排等方面，是助力铸造业契合碳排放双控制度要求、实现绿色高质量发展的关键技术之一，不仅推动高端装备制造业升级，也为应对气候变化提供了可行的工业解决方案‌。

能碳数据的“精密切片”，让减排有迹可循

“每打印1吨合格砂芯，系统能自动生成包含12项碳指标的‘数字切片’。”共享装备股份有限公司副总裁李永新指着屏幕上按原料、能耗、运输等维度拆解的柱状图解释道，“这套系统的基本功是‘记准账’，原料运输耗了多少能？3D打印机的电用在哪了？甚至黏结剂的用量对碳排放有啥影响？这套应用了西门子能源的能源管理系统，将铸造全流程的能源应用切成了‘可测量的小单元’。”

数据准了，减排才不盲目。西门子能源大中华区低碳工业集团工业解决方案事业部总经理秦政告诉记者：“能源系统数据采集的准确性和可追溯性，是数字化系统和能源管理系统的最基础环节，也是非常关键的一步。后续无论是能源优化还是调度管理，都必须建立在准确的数据之上。而且，在能源管理中，如果我们知道一个新订单需要多少能耗，它会经过哪些设备路径，而这些设备的新旧程度不同，就可以结合峰谷电价进行优化排产。”

能碳数据的价值，更在动态优化中持续释放。当系统监测到某台3D打印机单日能耗偏离基准值，会自动触发诊断程序。“可能是粘结剂配比或层厚参数需要调整。”西门子能源工程师展示的案例显示，通过算法优化打印路径，单个复杂构件的生产综合减排效益达21.8%；而微波烘干设备的余热回收改造，又让每批次砂芯的碳足迹减少了约8.7%。据悉，2024年全年，共享集团通过碳数据管理实现的减排量达1.2万吨，相当于其总排放量的18%。

更有意思的是“碳追溯”。现在厂里的铸件都带着“电子身份证”——通过植入砂型内部的RFID芯片，每件产品的碳足迹能追溯至具体工序、设备甚至操作班组。从打印到熔炼，哪道工序的碳排放多少，扫一下就全知道。“就像给铸件装上了‘碳基因’检测仪。”现场工作人员告诉记者，3D打印不仅改变了生产形态，更重构了碳排放的计量维度。“2018年起，我们用3D打印技术替代传统木模、消失模成型，较传统方式节约了30天模型制作周期。”

从“粉尘车间”到“五无工厂”，协同释放转型动能

“2012年想转型时，就盼着工人能穿干净衬衫进车间。”共享集团的老员工还记得，以前的铸造车间到处是除尘管道，地上堆着废砂，工人得戴厚防尘罩，下班时口罩里全是灰。现在走进3D打印车间，粉尘没了，废砂堆场变成了绿色设备阵列，工人穿件薄工服就行。

“这里实现了无砂箱、无模型、无重体力劳动、无废砂及粉尘排放、无温差的‘五无’生产。”在共享集团3D打印工厂内，讲解员指着忙碌的生产线介绍。这座2017年12月建成的全球首个万吨级铸造3D打印智能工厂，年产两万余吨合格砂芯，人均生产效率达传统铸造的3倍以上。

记者了解到，“十四五”期间，共享集团从设备更新、技改、工艺优化到管理强化全面发力，通过头脑风暴等形式深挖各类节能措施，截至今年上半年，已实施大小节能降耗措施100余项。比如电炉电极控制系统改造，年度节电量提升25%；新型节能空压机、砂型烘干设备更新后，单台设备节电量达20%——这些持续更新的节能措施，正稳步推动节能降碳目标落地。

2024年，共享集团与西门子能源在进博会上签约，双方合作推进数字化和能碳管理，将进一步提升能效，减少碳排放，推动中国铸造行业全面绿色转型升级。

不只是一家企业的变化，绿色转型的动能还在向外辐射。在宁夏银川的铸造产业集群中，共享集团的碳数据管理正产生“涟漪效应”：通过将碳账户系统开放给数十家上下游企业，从废砂回收、金属熔炼到物流运输，全链条的碳流都能看着走——“一个厂的转型，带活了一片产业链。”

“近几年来，共享集团积极响应国家‘双碳’战略，将可持续发展融入核心业务，通过节能措施实施、能源结构优化、供应链强化等，在绿色转型与低碳减排领域取得显著成效。”李永新告诉记者，“2025年，公司已实现万元产值能耗较2020年下降近40%，非化石能源占比提升至近30%。我们力争为行业绿色发展树立标杆，也为上下游绿色供应链建设出份力。这是我们的目标。现在我们还在试‘新招’，我们已在热处理、焊接预热等工艺上持续探索，未来几年计划通过光伏改造、氢能燃烧技术应用等，不光要减少碳排放，还要逐步摆脱对传统化石能源的依赖。”

共享集团的转型探索，是铸造业的一个缩影。当3D打印简化了生产流程，能碳数据找准了减排方向，曾经被贴上“高耗能”“重污染”标签的铸造业，正在一点点变样。就像中央控制室的那块屏幕——左边是技术创新的“加速度”，右边是低碳发展的“路线图”，两者凑在一起，正推着传统产业往“绿”走。