特种铸造与铸造新技术

铸造新技术的发展趋势 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998我国铸造新技术的发展面对全球，信息、技术飞速发展，机械制造业尤其是装备制造业的现代化水平高速提升，中国(这里只讲大陆的情况，不包括台湾和港澳地区)铸造业当清醒认识自己的历史重任和与发达国家的现实差距，大胆利用现代科学技术及管理的最新成果，认清“只有实现高新技术化才能跟上时代步伐”的道理，把握现代铸造技术的发展趋势，采用先进适用技术，实施可持续发展战略，立足现实又高瞻远瞩，以振兴和发展中国铸造业的累累硕果来奠定中国现代工业文明进程的坚实基础。

我国加入WTO和世界进入21世纪以来，人们从不同角度探讨铸造技术的发展并且发表了许多着述，为了给人们提供一个关于我国铸造技术发展现状和发展趋势的整体概念，引发同仁们更深入地思考，笔者就自己的认识以及参考了一些公开发表的文献，同时又吸纳了一些专家学者的意见，形成此文，以供同行参考。

1 发达国家铸造技术发展现状发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已形成商品化系列化供应，如在欧洲已建立跨国服务系统。

生产普遍实现机械化、自动化、智能化(计算机控制、机器人操作)。

铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无炉衬水冷连续作业冲天炉，普遍使用铸造焦，冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼，采用氮气连续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达%，以下：熔炼合金钢精炼多用AOD、VOD等设备，使钢液中H、O、N 达到几个或几十个10～6的水平。

在重要铸件生产中，对材质要求高，如球墨铸铁要求P小于%、S小于%，铸钢要求P、S均小于%，采用热分析技术及时准确控制C、S含量，用直读光谱仪2～3 min分析出十几个元素含量且精度高，C、S分析与调控可使超低碳不锈钢的C、S含量得以准确控制，采用先进的无损检测技术有效控制铸件质量。

普遍采用液态金属过滤技术，过滤器可适应高温诸如钴基、镍基合金及不锈钢液的过滤。

铸造成形方法及特点概述常见的铸造成形方法分类如图1所示。

铸造成形方法主要分为砂型铸造特种铸造两大类。

砂型铸造一般用硅砂制造铸型和砂芯，而特种铸造较少采用（或基本不用）硅砂型、芯。

消失模铸造，按其工艺特征介于砂型铸造与特种铸造之间，它既有砂型铸造的特点，又有特种铸造的特点。

图1 铸造成形方法分类1.砂型铸造砂型铸造是指以硅砂为原砂、以黏结剂作为黏结材料，将原砂黏结成铸型根据所用黏结剂的不同，砂型又可分为黏土砂型、树脂砂型、水玻璃砂型三大类。

在砂型铸造中，黏土砂型铸造历史悠久，成本低，普通黏土砂型铸造零件的尺寸精度和表面精度较低，它广泛用于铸铁件、各类非铁合金铸件、小型铸钢件。

为了提高铸件的尺寸精度和表面精度，20世纪中期以后，世界上先后出现了化学黏结剂砂型：水玻璃砂型和树脂砂型。

黏土砂采用黏土做黏结剂，它通常由原砂、黏土（即膨润土）、附加物（有煤粉、淀粉等）及水按一定配比组成（又称湿型砂），通过物理加压紧实而获得具有一定形状和紧实度的砂型和砂芯。

树脂砂型、水玻璃砂型，采用树脂及水玻璃等化学黏结剂，辅之固化剂（树脂砂常用磺酸，水玻璃砂常用CO2和有机酯等）调节砂型的硬化速度，形成强度和精度更高的砂型。

2.特种铸造在铸造行业，砂型铸造以外的铸造方法统称为特种铸造。

特种铸造的种类很多，它包括：精密熔模铸造、压力铸造、金属型铸造、离心铸造、反重力铸造（低压铸造、压差铸造）等。

特种铸造大多采用金属铸型，铸型的精度高表面粗糙度低，透气性差，冷却速度快。

因此，与砂型铸造比较，特种铸造的零件的尺寸精度和表面精度更高，但制造成本也更高；特种铸造，大多为精密铸造的范畴。

大量应用的常见特种铸造方法包括熔模精密铸造、压力铸造、金属型铸造、低压铸造四种。

3.消失模铸造笔者认为，消失模铸造是介于砂型铸造与特种铸造之间的铸造方法，它采用无黏结剂的砂粒作为填充，又采用金属模具发泡成形泡沫塑料模样，浇注及生产过程与砂型铸造过程相似，其铸件的精度和表面质量又与特种铸造相似。

特种铸造技术的研究及发展趋势作者：马清杰来源：《城市建设理论研究》2013年第18期摘要：本文主要讨论了四种特种铸造工艺及各自所具有的特点，从铸件的批量、材质、大小、结构等方面的比较，探讨了不同零件所适合的铸造方法。

最后，分析了铸造技术发展的趋势。

关键词：铸造工艺；特点；趋势中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：一、特种铸造概述铸造是一种液态金属成型的方法。

在各种铸造方法中，用得最普遍的是砂型铸造。

这是因为砂型铸造对铸件形状、尺寸、重量、合金种类、生产批量等几乎没有限制。

为适应这些要求，铸造工作者发明了许多新的铸造方法，这些方法统称为特种铸造方法，即特种铸造。

常用的特种铸造方法有熔模精密铸造、石膏型精密铸造、陶瓷型精密铸造、消失模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、差压铸造、真空吸铸、挤压铸造、离心铸造、连续铸造、半连续铸造、壳型铸造、石墨型铸造、电渣熔铸等。

常用的特种铸造工艺包括：熔模铸造、金属模铸造、消失模铸造…压力铸造等。

二、特种铸造方法及特点1、熔模铸造熔模精密铸造是在古代失蜡铸造基础上发展起来的。

具体的做法是：用易熔材料制成与零件相同的模型，在模型上涂挂由耐火材料(石英、刚玉等)及高强度黏结剂(硅酸乙酯或水玻璃)组成的涂料，或者用石膏浇注形成一定厚度的型壳，然后加热熔失模型，模壳经高温焙烧后再浇注获得铸件的过程。

熔模铸造方法最大的优点是铸件有着很高的尺寸精度(CT4～6)和表面光洁度(Ra1.6～3.2 μm)，只是在零件上要求较高的部位留少许加工余量即可，所以可减少机械加工工作；甚至某些铸件只留打磨、抛光余量，不必机械加工即可使用。

由此可见，采用熔模铸造可大量节省机床设备和加工工时，大幅度节约金属材料。

熔模铸造的另一个优点是，它可以铸造各种合金的复杂的铸件，特别可以铸造高温合金铸件，如：喷气式发动机的叶片，其流线型外廓与冷却用内腔，用机械加工工艺几乎无法形成。

用熔模铸造工艺不仅可以做到批量生产，保证了铸件的一致性，而且避免了机械加工后残留刀纹的应力集中。

体化大压铸技术
一体化压铸技术是一种特种铸造技术的新变革，主要是将原本设计中需要组装的多个独立的零件经过重新设计，并使用超大型压铸机一次压铸成型，直接获得完整的零部件，实现原有功能。

这一技术可以实现车身件的一体化，即多个单独、分散的小件经过重新设计高度集成，再利用大型压铸机进行一次成型，省略焊接的过程直接得到一个完整大零件。

一体化压铸技术相比传统汽车制造工艺具有以下优点：
1. 轻量化：通过采用一体化压铸技术，可以省去中间的焊接等工序，使得零部件的重量得到降低，从而实现车身的轻量化。

2. 节省成本：一体化压铸技术的应用可以降低生产、土地、人工等成本。

例如，特斯拉采用一体化压铸技术后，后地板的制造成本相比原来下降了40%。

3. 提高效率：与现有生产工艺相比，一体化压铸技术通过简化生产工序提升节拍，从而提高生产效率。

例如，一台大型一体化压铸机压铸一次的时间不足两分钟，一天能生产1000个铸件，而传统的工艺，冲压加焊装70个零件组装一个部件，至少需要两个小时。

4. 更好的强度和硬度：一体化压铸部件具有更好的强度、硬度和一致性，这可以提高车辆的安全性和耐久性。

此外，一体化压铸技术还有助于缩短供应链、整车的制造时间和运输时间，减少人工和机器人，提升制造规模。

因此，一体化压铸技术被认为是汽车行业轻量化及降本提效的必然选择，也是未来汽车制造工艺的重要发展趋势之一。

然而，一体化压铸技术也面临着一些挑战，如设备成本高、模具复杂、材料特殊等。

因此，在实际应用中需要综合考虑各种因素，选择最适合的生产工艺。

铸造技术的发展现状与前景探究1. 引言1.1 研究背景铸造技术作为制造业中的一项重要技术，对于提高生产效率和产品质量起着至关重要的作用。

随着科技的不断进步，铸造技术也在不断发展和更新。

在本文中，将对铸造技术的发展现状与前景进行探究和分析。

研究背景是指对当前铸造技术发展情况的梳理和分析。

随着全球化经济的发展和市场竞争的加剧，各行各业对产品质量和生产效率有着越来越高的要求。

这也促使铸造技术不断创新和进步，以满足市场的需求。

在这样的背景下，我们需要深入了解铸造技术的现状和未来发展趋势，以便更好地把握行业动向，指导企业做出更科学的发展规划。

铸造技术不仅关乎企业的生产效率和产品质量，也直接关系到整个行业的发展进步和国家的制造实力。

本文将对铸造技术的发展现状进行全面的分析，为未来的发展提供参考和建议。

1.2 问题提出现代铸造技术在不断发展进步的也面临着一些问题和挑战。

对于如何提高铸造零件的质量和精度、减少生产成本、提高生产效率等问题，一直是业界关注的焦点。

随着数字化技术和智能化技术的广泛应用，铸造行业也面临着如何与时俱进，将现代科技与传统工艺相融合，实现智能化生产的问题。

环保和节能也是当前社会的重要议题，铸造工艺如何做到资源的高效利用、减少废料排放、降低能耗等问题，也是值得深入探讨的方向。

本文将从以上问题出发，探讨铸造技术的发展现状与前景，为铸造行业的可持续发展提供一定的参考和借鉴。

1.3 研究意义铸造技术是一种古老而重要的金属加工方法，具有广泛的应用领域，包括汽车制造、航空航天、建筑等。

随着现代工业的发展，铸造技术也在不断创新和进步。

研究铸造技术的发展现状与前景，对于促进技术进步、提高生产效率具有十分重要的意义。

铸造技术的发展可以带来更高的生产效率和更好的产品质量，从而提升企业竞争力。

通过研究铸造技术的发展趋势，可以指导相关产业在技术研发和投资方向上进行合理规划，进一步推动产业升级和转型。

铸造技术的不断创新还可以为环境保护和资源利用提供更好的解决方案，有助于可持续发展。