精密铸造的发展前景

精密铸造：precision casting

定义：用精密铸型获得精密铸件的铸造方法。

所属学科：机械工程（一级学科）；铸造（二级学科）；特种铸造（三级学科）

精密铸造基本概念:

它包括：熔模铸造、陶瓷型铸造、金属型铸造、压力铸造、消失模铸造。

其中较为常用的是熔模铸造：选用适宜的熔模材料制造熔模；在熔模上重复沾涂料与撒砂工序，硬化型壳及干燥；再将内部的熔模溶化掉，获得型腔；焙烧型壳以获得足够的强度，烧掉残余的熔模材料，；浇注所需要的金属材料；脱壳后清砂，从而获得高精度的成品。根据产品需要或进行热处理与冷加工。

精密铸造发展：

精密铸造又叫失蜡铸造,它的产品精密、复杂、接近于零件最后形状，可不加工或很少加工就直接使用，故熔模铸造是一种近净形成形的先进工艺。

我国古代：王子午鼎、铜禁、铜狮等等，都是熔模铸造的杰作。自20世纪40

年代熔模铸造用于工业生产后，半个世纪中一直以较快的速度发展着。特别是欧美国家发展迅速。现在熔模铸造用于航空、兵器部门外，几乎应用于所有工业部门，特别是电子、石油、化工、能源、交通运输、轻工、纺织、制药、医疗器械、泵和阀等部门。近几年我国发展也迅速。

熔模技术发展使熔模铸造不仅能生产小型铸件，而且能生产较大的铸件，最大的熔模铸件的轮廓尺寸以近２m，而最小壁厚却不到２mm．同时熔模铸件也更趋精密，除线形公差外，零件也能达到较高的几何公差．熔模铸件的表面铸造角度值也越来越小，可达到Ｒa０.４μm。

陶瓷型铸造：

用陶瓷浆料制成铸型生产铸件的铸造方法。陶瓷浆料由硅酸乙酯水解液和质地较纯、热稳定性较高的细耐火砂如电熔石英、锆英石、刚玉等混合而成。为使陶瓷浆料在短时间内结胶，常加入氢氧化钙或氧化镁作为催化剂。由于使用的耐火材料成分及其外观都与陶瓷相似，故称为陶瓷型。陶瓷型铸造是在普通砂型铸造基础上发展起

来的一种新工艺。陶瓷型有两种类型：①陶瓷型全由陶瓷浆料浇灌而成。其制作过程是先将模样固定于型板上，外套砂箱，再将调好的陶瓷浆料倒入砂箱，待结胶硬化后起模,经高温焙烧即成为铸型。②采用衬套,在衬套和模样之间的空隙浇灌陶瓷浆料制造铸型。衬套可用砂型，也可用金属型。用衬套浇灌陶瓷壳层可以节省大量陶瓷浆料，在生产中应用较多。陶瓷型铸件表面粗糙度可达R a10～1.25微米,尺寸精度高达3～5级,能达到少无切削加工的目的。陶瓷型铸造生产周期短，金属利用率高。最大铸件可达十几吨，主要用于铸造大型厚壁精密铸件和铸造单件小批量的冲模、锻模、塑料模、金属模、压铸模、玻璃模等各种模具。陶瓷型铸造模具的使用寿命可与用机械加工方法制成的模具相媲美，而制造成本则比用机械加工方法制成的模具低。

砂型铸造简单介绍

型的无箱高压造型机生产线、实型造型生产效率又高，占地面积也少；对于中件可选用各种有箱高压造型机生产线、气冲造型线，以适应快速、高精度造型生产线的要求，造芯方法可选用：冷芯盒、热芯盒、壳芯等高效制芯方法。

中等批量的大型铸件可以考虑应用树脂自硬砂造型和造芯。

单件小批生产的重型铸件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能适应各种复杂的要求比较灵活，不要求很多工艺装备。可以应用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有机酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、树脂自硬砂型及水泥砂型等；对于单件生产的重型铸件，采用地坑造型法成本低，投产快。批量生产或长期生产的定型产品采用多箱造型、劈箱造型法比较适宜，虽然模具、砂箱等开始投资高，但可从节约造型工时、提高产品质量方面得到补偿。

低压铸造、压铸、离心铸造等铸造方法，因设备和模具的价格昂贵，所以只适合批量生产。

造型方法应适应工厂条件

例如同样是生产大型机床床身等铸件，一般采用组芯造型法，不制作模样和砂箱，在地坑中组芯；而另外的工厂则采用砂箱造型法，制作模样。不同的企业生产条件（包括设备、场地、员工素质等）、生产习惯、所积累的经验各不一样，应该根据这些条件考虑适合做什么产品和不适合（或不能）做什么产品。

要兼顾铸件的精度和成本

各种铸造方法所获得的铸件精度不同，初投资和生产率也不一致，最终的经济效益也有差异。因此，要做到多、快、好、省，就应当兼顾到各个方面。应对所选用的铸造方法进行初步的成本估算，以确定经济效益高又能保证铸件要求的铸造方法。经济危机对国内铸造行业的影响

1.经济危机使铸造企业再一次进行“洗牌”

由于全球经济衰退，铸件产品出口受阻，国内需求疲软。目前的铸件市场资源十分有限，在争夺这些市场资源的过程中，一些产品质量优良、成本低的企业将会胜出；部分规模小，资金短缺，以及产品质量和成本没有竞争力的企业只能停产或

半停产，如果经济危机的时间再长一些，这些企业只能倒闭。

2007年和2008年上半年高企的铸造材料价格已经使一批经营不善的铸造企业倒闭，目前经济危机将使中国的铸造企业进行再一次洗牌。优胜劣汰，从而有利于中国铸造行业发展的角度来说，也可能是一件好事。

2.铸件产品降价是大势所趋

受制于铸造材料价格大幅下挫的影响，铸件产品全面降价是必然的趋势。以2008年原材料价格最高的月份为基础计算，铸造生铁不含税平均市场价目前已降到2800元/t左右，下降了约40%；废钢降到2000元/t左右，下降了约53%；铸造焦炭降为2400元/t左右，下降了约38%。依此计算，每吨铸件的主要材料成本降低了2000元以上，如果再考虑铁合金降价因素，铸件的成本降的更多；同时，焦炭的降价还引起了熔炼成本的降低。这个账不只是铸件生产企业清楚，铸件用户也会算，因此铸件产品的降价浪潮不可避免，关键是我们铸造企业如何运用智慧同用户进行博弈，在新一轮价格谈判中达到双赢。

3.铸造企业生产和经营的困难因素增加

经济危机使铸造材料的价格大幅下挫，似乎给铸造行业带来了机遇，但同时也造成了前所未有的困难，总体来看，挑战大于机遇。中国铸造新技术发展趋势铸造是现代机械制造工业的基础工艺之一，因此铸造业的发展标志着一个国家的生产实力。我国目前已经成为世界铸造机械大国之一，在铸造机械制造行业近年来取得了很大的成绩。

“八五”期间铸造机械制造受到了原机电部高度重视，投入了建国以来最大的一次专项技改贷款和攻关费用，扶持了铸造机械行业产品的开发和发展。“大型抛丸清理机的制造”，“垂直分型无箱射压造型机”，“水玻璃砂旧砂再生设备的研制”，“金属型铸造设备”等等相继被开发应用。

“九五”期间，铸造机械行业承担并树立完成了“轿车铸件毛坯精化高效造型与清理成套技术与装备”的任务，“缸体高效连续抛丸清理线的开发与研制”也取得圆满成功，1999年完成了国家攻关高水平的气冲造型线项目的成功。