船用推進革命：福特3D打印砂型鑄造技術助力Sharrow環形螺旋槳產能飛躍(視頻）

為了應對持續增長的市場需求，美國環形螺旋槳制造商Sharrow Engineering正全面調整其工業組織架構，該公司日前宣布，將通過福特汽車公司先進工業技術與平臺（ATP）團隊的合作，采用其先進的3D打印砂型鑄造技術，大幅提升專利產品 Sharrow? 環形螺旋槳的產能。

需求驅動下的產能提速

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構，顯著提升了推進效率并降低了噪音，使其在休閑游艇、商業運營及政府機構中需求持續攀升。這一突破性設計還吸引了船舶推進領域之外的興趣，潛在應用覆蓋出行、國防和能源系統。隨著技術需求的不斷擴大，規模化生產來滿足全球市場關注已成為公司的首要任務。

Sharrow表示，其環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，這種創新架構也帶來了比傳統螺旋槳更為復雜的制造挑戰。核心難題在于：如何在實現大批量生產的同時，始終保持極高的尺寸精度。為此，該公司一直在持續投資美國本土制造業，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，這是其五年內的第四次產能擴張。同時，Sharrow正在底特律地區持續招聘人才，擴大團隊規模。

此外，Sharrow已經采取了一系列快速行動，力求讓更多客戶的舷外機和舷內機裝上它的環形螺旋槳。并持續推出新型號，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，從而也提高了產能。

Sharrow專利環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技術與平臺（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，該技術能夠快速生產出適配Sharrow螺旋槳復雜形狀的模具。這一合作將原本最長需要130天的傳統鑄造生產周期大幅縮短至約兩周，同時保持了Sharrow設計所需的精密水準。

Sharrow環形螺旋槳誕生記

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：先制作成品的蠟模（在Sharrow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，冷卻后形成細節精確的成品。之后，Sharrow用五軸CNC機床將螺旋槳精確加工到規定規格，并進行拋光。也就是說，每個產品都要重復整套流程。

Sharrow的傳統熔模鑄造生產方法既昂貴又耗時

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。但傳統上，它在制造薄壁、光滑、復雜和/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節，并實現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，不斷優化和驗證砂型鑄型的制作以及不銹鋼鑄造工藝，以實現Sharrow產品的大批量生產，并借助金屬鑄造合作伙伴的冶金和澆注專業經驗，最終完成了整個流程的定型。

福特深度賦能工業生產

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流程領域的深厚知識。作為擁有超過20年3D打印砂型鑄造經驗的汽車巨頭，福特幫助Sharrow優化了模具制造流程，并將本地鑄造廠順利整合進供應鏈中，從而實現生產穩定化與更高產能。

從130天到兩周：交付周期的革命性壓縮

這一技術升級帶來的最直接效果，就是交付周期的顯著縮短。過去，采用傳統方法制造一枚Sharrow螺旋槳最長需要130天；而現在，整個生產周期已被壓縮至短短數周。這將有效消化積壓訂單，并顯著提升產品的市場可及性。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產品的庫存與供應。

Sharrow提供多種顏色的環形螺旋槳

Sharrow公司創始人兼首席執行官Greg Sharrow表示：“自從推出Sharrow螺旋槳以來，市場反響非常熱烈，但規模化生產一直是我們最大的挑戰，尤其是如何快速獲得高質量鑄件來滿足需求。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系統。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出來的產品，現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打印砂型鑄造領域已有超過20年的領先經驗，能夠利用這一專長幫助另一家密歇根企業如此快速地實現規模化，是非常有意義的事情。這不僅僅關乎螺旋槳——更是將工業創新帶給像Sharrow這樣的客戶，讓他們能夠在全球舞臺上競爭。”

應用前景不止于船舶

雖然Sharrow螺旋槳主要面向船舶行業，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的關注。該核心技術同樣適用于無人機、先進空中出行、工業風機、泵以及可再生能源系統。憑借福特制造專長對規模化生產的支持，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從概念推向工業生產。

Sharrow舷內 環形 螺旋槳

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

Sharrow舷內 環形 螺旋槳

關于 Sharrow公司
Sharrow公司總部位于底特律，是一家在推進、能源和出行領域開創突破性技術的公司。該公司以發明 Sharrow? 環形螺旋槳而聞名——這是自19世紀30年代以來螺旋槳技術的首次重大進步——與傳統設計相比，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。

Sharrow聯合VEEM開發的?舷內環形螺旋槳已在北美交付

其環形螺旋槳已獲得廣泛認可，包括入選《時代》雜志“2023年最佳發明”、被《Soundings Trade Only》評為“最具創新力的海事公司”，并榮獲《快公司》“改變世界的創意獎”和“設計創新獎”。其應用范圍已超越船舶領域，延伸至航空航天、國防、暖通空調及可再生能源，正在重新定義現代推進的可能性。
通過本輪工業升級，Sharrow公司正在構建一套既能支持大規模生產，又能保留其螺旋槳核心技術優勢的制造體系，為更廣闊的市場應用打開大門。