饱受瞩目的奥斯卡颁奖典礼下个月就要举行了。而在英国铸造金属联合会（CMF）也有一个奖项让人垂涎——当然只是在金属铸造领域内。由CMF颁发的“年度部件（Component of the Yea）”旗舰奖有点像英国铸造金属行业的奥斯卡奖，主要颁给那些在金属工程领域里做出最卓越贡献的对象。今年，在3D打印技术的帮助下，由英国精密铸造中心（Precision Casting Centre）及其合作伙伴voxeljet带来的铝质直立轮（wheel upright）让评委们为之惊艳，从而将这一奖项收入囊中。
据英国精密铸造中心和voxeljet称，这个直立轮的秘密在于它进行了彻底的拓扑优化，在优化过程中设计师们可以设计出比现有模型硬5倍的概念部件，而且不增加其重量。而且这种拓扑优化工艺会辅以彻底的生命周期分析和制造先得精密铸造模拟，所以厂商能够知道他们将制造出什么样的部件。
这个项目的目标就是在不改变其重量或者材料使用量的情况下大幅增加该金属部件的硬度。为了实现这一目标，来自英国Portsmouth的铸造厂——精密铸造中心（PCC）不得不从根本上优化直立轮的结构。先进的仿真工具和voxeljet的3D打印技术的使用使得这个任务变得简单了。制作团队先用透明的热塑性塑料PMMA制造出该部件的3D打印模型。这个3D打印的模型随后被包上一层金属制成模具，然后用L169铝合金制造出最终的部件。
“增材制造所带来的设计自由度与仿真技术相结合，为我们带来了克服传统设计限制的新一代设计。”voxeljet公司销售总监Kevin Smith解释说，正是该公司的3D打印工艺使得这个形状非常复杂的铸造件变成了现实。“正因为如此，CMF的评委们一开始很难相信这个复杂的直立轮是一个铝质的熔模铸造件。”
最终，3D打印技术与熔模铸造的无缝结合被认为是CMF的评委们将闪闪发光的“年度部件”小金人授予PCC的一个主要原因。评审团认为，他们从铝质直立轮上面看到了革命的火花——一场铸造零件设计的革命，制造商和消费者都将从中获益。
据天工社了解，PCC在制造这个直立轮时还使用了AAltair、Click2Cast和HBM nCode的服务。当然还包括voxeljet，该公司最近在英国成立了一个按需制造服务中心，为该国工业提供3D打印服务。