為了應(yīng)對持續(xù)增長的市場需求，美國環(huán)形螺旋槳制造商Sharrow Engineering正全面調(diào)整其工業(yè)組織架構(gòu)，該公司日前宣布，將通過福特汽車公司先進工業(yè)技術(shù)與平臺（ATP）團隊的合作，采用其先進的3D打印砂型鑄造技術(shù)，大幅提升專利產(chǎn)品 Sharrow? 環(huán)形螺旋槳的產(chǎn)能。

需求驅(qū)動下的產(chǎn)能提速

自2020年推出以來，Sharrow? 螺旋槳憑借其無開放式葉片的獨特幾何結(jié)構(gòu)，顯著提升了推進效率并降低了噪音，使其在休閑游艇、商業(yè)運營及政府機構(gòu)中需求持續(xù)攀升。這一突破性設(shè)計還吸引了船舶推進領(lǐng)域之外的興趣，潛在應(yīng)用覆蓋出行、國防和能源系統(tǒng)。隨著技術(shù)需求的不斷擴大，規(guī)模化生產(chǎn)來滿足全球市場關(guān)注已成為公司的首要任務(wù)。

Sharrow表示，其環(huán)形螺旋槳憑借卓越的水動力性能，可將效率提升高達30%

然而，這種創(chuàng)新架構(gòu)也帶來了比傳統(tǒng)螺旋槳更為復(fù)雜的制造挑戰(zhàn)。核心難題在于：如何在實現(xiàn)大批量生產(chǎn)的同時，始終保持極高的尺寸精度。為此，該公司一直在持續(xù)投資美國本土制造業(yè)，已在密歇根州哈珀伍茲市新建了占地6萬平方英尺的工廠，這是其五年內(nèi)的第四次產(chǎn)能擴張。同時，Sharrow正在底特律地區(qū)持續(xù)招聘人才，擴大團隊規(guī)模。

此外，Sharrow已經(jīng)采取了一系列快速行動，力求讓更多客戶的舷外機和舷內(nèi)機裝上它的環(huán)形螺旋槳。并持續(xù)推出新型號，并將入門價格從最初超過鋼制版5000美元一路拉低至目前的鋁制板795美元。同時，通過內(nèi)部制造能力增長、采用更易加工的替代材料以及外部合作，從而也提高了產(chǎn)能。

Sharrow專利環(huán)形槳葉性能實測對比

采用3D打印砂型鑄造工藝

如今，通過與福特汽車公司先進工業(yè)技術(shù)與平臺（ATP）團隊的合作，Sharrow公司成功突破了這一瓶頸。雙方采用先進的3D打印砂型鑄造技術(shù)，該技術(shù)能夠快速生產(chǎn)出適配Sharrow螺旋槳復(fù)雜形狀的模具。這一合作將原本最長需要130天的傳統(tǒng)鑄造生產(chǎn)周期大幅縮短至約兩周，同時保持了Sharrow設(shè)計所需的精密水準。

Sharrow環(huán)形螺旋槳誕生記

此前，Sharrow一直采用熔模鑄造來制造其不銹鋼螺旋槳。該工藝通常包括：先制作成品的蠟?zāi)＃ㄔ赟harrow的案例中是3D打印的聚合物模型），然后在模型上涂覆陶瓷或石膏形成鑄型。外層鑄型硬化后，將內(nèi)部的蠟或聚合物熔化排出，留下一個空腔，再將熔融金屬注入其中，冷卻后形成細節(jié)精確的成品。之后，Sharrow用五軸CNC機床將螺旋槳精確加工到規(guī)定規(guī)格，并進行拋光。也就是說，每個產(chǎn)品都要重復(fù)整套流程。

Sharrow的傳統(tǒng)熔模鑄造生產(chǎn)方法既昂貴又耗時

砂型鑄造的工作原理類似，但使用以粘合劑加固的砂型代替陶瓷/石膏鑄型。砂型的制造速度快得多，成本更低，更適于大批量生產(chǎn)。但傳統(tǒng)上，它在制造薄壁、光滑、復(fù)雜和/或高精度金屬部件方面的能力不如熔模鑄造。

Sharrow使用傳統(tǒng)熔模鑄造制造螺旋槳

效率的飛躍得益于省去了多個中間環(huán)節(jié)，并實現(xiàn)了幾何形狀的快速驗證。在過去九個月里，雙方團隊通力合作，不斷優(yōu)化和驗證砂型鑄型的制作以及不銹鋼鑄造工藝，以實現(xiàn)Sharrow產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)，并借助金屬鑄造合作伙伴的冶金和澆注專業(yè)經(jīng)驗，最終完成了整個流程的定型。

福特深度賦能工業(yè)生產(chǎn)

福特在此次合作中的角色，主要是提供其在增材制造與工業(yè)流程領(lǐng)域的深厚知識。作為擁有超過20年3D打印砂型鑄造經(jīng)驗的汽車巨頭，福特幫助Sharrow優(yōu)化了模具制造流程，并將本地鑄造廠順利整合進供應(yīng)鏈中，從而實現(xiàn)生產(chǎn)穩(wěn)定化與更高產(chǎn)能。

從130天到兩周：交付周期的革命性壓縮

這一技術(shù)升級帶來的最直接效果，就是交付周期的顯著縮短。過去，采用傳統(tǒng)方法制造一枚Sharrow螺旋槳最長需要130天；而現(xiàn)在，整個生產(chǎn)周期已被壓縮至短短數(shù)周。這將有效消化積壓訂單，并顯著提升產(chǎn)品的市場可及性。對于船廠和分銷商而言，這意味著能夠更高效地管理高附加值技術(shù)產(chǎn)品的庫存與供應(yīng)。

Sharrow提供多種顏色的環(huán)形螺旋槳

Sharrow公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Greg Sharrow表示：“自從推出Sharrow螺旋槳以來，市場反響非常熱烈，但規(guī)?；a(chǎn)一直是我們最大的挑戰(zhàn)，尤其是如何快速獲得高質(zhì)量鑄件來滿足需求。這也是我們來到底特律的原因之一——希望利用別處無法比擬的制造能力和生態(tài)系統(tǒng)。與福特的這次合作在很大程度上為我們解決了這個問題。過去需要整整一個航海季才能生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，現(xiàn)在僅需幾周即可完成。這是顛覆性的改變。”

福特增材制造運營主管Dan Michalski表示：“福特在3D打印砂型鑄造領(lǐng)域已有超過20年的領(lǐng)先經(jīng)驗，能夠利用這一專長幫助另一家密歇根企業(yè)如此快速地實現(xiàn)規(guī)?；?，是非常有意義的事情。這不僅僅關(guān)乎螺旋槳——更是將工業(yè)創(chuàng)新帶給像Sharrow這樣的客戶，讓他們能夠在全球舞臺上競爭?！?/p>

應(yīng)用前景不止于船舶

雖然Sharrow螺旋槳主要面向船舶行業(yè)，但其背后的增材制造與砂型鑄造工藝也正吸引著其他行業(yè)的關(guān)注。該核心技術(shù)同樣適用于無人機、先進空中出行、工業(yè)風機、泵以及可再生能源系統(tǒng)。憑借福特制造專長對規(guī)?；a(chǎn)的支持，Sharrow如今擁有了一條清晰的路徑，能夠比以往更快地將新的推進技術(shù)從概念推向工業(yè)生產(chǎn)。

Sharrow舷內(nèi) 環(huán)形 螺旋槳

從130天到兩周，這不僅是數(shù)字上的壓縮，更是制造邏輯的一次躍遷。當一家擁有20年3D打印經(jīng)驗的汽車巨頭，與一家敢在螺旋槳上“重新發(fā)明輪子”的初創(chuàng)公司走到一起，這兩家公司正在向世界展示：傳統(tǒng)制造業(yè)與前沿創(chuàng)新技術(shù)之間，依然蘊藏著巨大的變革能量。

Sharrow舷內(nèi) 環(huán)形 螺旋槳

關(guān)于 Sharrow公司
Sharrow公司總部位于底特律，是一家在推進、能源和出行領(lǐng)域開創(chuàng)突破性技術(shù)的公司。該公司以發(fā)明 Sharrow? 環(huán)形螺旋槳而聞名——這是自19世紀30年代以來螺旋槳技術(shù)的首次重大進步——與傳統(tǒng)設(shè)計相比，可提供高達30%的燃油效率提升和高達80%的噪音降低。Sharrow在全球擁有超過200項專利，作為Sharrow Marine的母公司，向全球客戶制造和交付高性能船舶推進系統(tǒng)。

Sharrow聯(lián)合VEEM開發(fā)的?舷內(nèi)環(huán)形螺旋槳已在北美交付

其環(huán)形螺旋槳已獲得廣泛認可，包括入選《時代》雜志“2023年最佳發(fā)明”、被《Soundings Trade Only》評為“最具創(chuàng)新力的海事公司”，并榮獲《快公司》“改變世界的創(chuàng)意獎”和“設(shè)計創(chuàng)新獎”。其應(yīng)用范圍已超越船舶領(lǐng)域，延伸至航空航天、國防、暖通空調(diào)及可再生能源，正在重新定義現(xiàn)代推進的可能性。
通過本輪工業(yè)升級，Sharrow公司正在構(gòu)建一套既能支持大規(guī)模生產(chǎn)，又能保留其螺旋槳核心技術(shù)優(yōu)勢的制造體系，為更廣闊的市場應(yīng)用打開大門。