淺談熔模鑄造業的現狀和發展方向獲獎科研報告摘

要：熔模鑄造又稱"失蠟鑄造"，廣泛采用蠟質材料制成模樣，在模樣表面包覆若干層耐火材料制成型殼，再將模樣熔化排出型殼，從而獲得無分型面的鑄型，經高溫焙燒后即可填砂澆注的鑄造方方法。具有尺寸精度高、適用合金廣、批量靈活等優點。文章介紹了目前國內熔模鑄造的歷史發展及現狀，并且對發展方向進行了一些分析，意在供同行參考。

關鍵詞：金屬;熔模鑄造;新工藝

1.熔模鑄造業的發展歷史及現狀

1.1我國熔模鑄造行業的歷史

我國精鑄行業雖然在20世紀50年代中期已經建立，并逐漸得到推廣應用，但真正的飛速發展卻在20世紀90年代初至今的二十多年間。我國鑄件產量從2000年起超越美國，現鑄件產量占世界總產量的1/4之多，已成為世界鑄造生產基地。2018年亞洲市場銷售份額達30%。其中，伴隨我國航空、汽車等產業崛起，中國熔模鑄造市場發展迅猛，在全球比重已達20%

1.2我國精密鑄造行業的工藝水平和鑄件質量

目前我國精密鑄造生產的鑄件主要是：采用中溫磨料制模和硅溶膠或硅酸乙酯粘結劑制殼的熔模鑄造工藝，生產航空及燃汽輪機，質量達到國際水平的鑄件，僅占總產量的1.8%。同樣用此工藝生產的商業用精鑄件，其質量檢查項目和標準低于航空件，占總產量的29.4%。采用低模料和水玻璃粘結劑制殼的熔模鑄造工藝，生產的尺寸精度和表面粗糙度要求低的熔模精鑄毛坯件，其質量達不到國際標準，占總產量的68.8%。總體與美國、英國、日本等先進國家和地區熔模鑄件的市場結構相比，有明顯的差距，高質量的精鑄件比例還很低。

但是近年來，我國的熔模鑄造工藝有了很大的進步。不斷研發和使用新材料，新工藝和新設備。例如：金屬材質改進、大型熔模鑄造技術、定向凝固技術、過濾技術、快速成型技術、計算機在熔模鑄造中的應用以及機械化自動化等技術。現我國的熔模技術不僅能生產小型鑄件，而且能生產較大鑄件。同時熔模鑄件也更趨精密，除線性公差外，鑄件也能達到較高的幾何公差。并且熔模鑄件的表面粗糙度值也越來越小。而且使用壽命和鑄件質量達到了國際先進水平，最主要的是具有明顯的價格優勢。

2.熔模鑄造業的發展趨勢

2.1精鑄件代替砂鑄件、鍛件的市場廣闊

精密鑄造的優點之一是能生產各種合金和形狀非常復雜、薄壁的鑄件，鑄件尺寸要求高，表面粗糙度低，并能實現少或者無切削加工，這是砂鑄件和鍛件無法比擬的。隨著對零件要求的提高，將會有越來越多的砂鑄件和鍛件被精鑄件取代。

2.2配套業務逐步齊全

由于精鑄行業的飛速發展，帶動了相關的配衰業務的快速發展。主要表現在模具加工、設備制造、原輔材料生產。專用設備的制造廠林立;精鑄原輔材料生產廠和供應商已經發展到近百家。我國基礎工業和資源條件與其他發展中國家相比要好得多。

2.3出口逐年增長

經過20余年的努力，部分企業已經能批量生產有一定精度要求的機器零件和高質量的航空精鑄件，在技術和性價比上已具備挑戰商業件的能力，出口量逐年增加。隨著全球一體化和全球采購的深入，出口還會繼續高速增長。

3.熔模鑄造業得發展方向

3.1大力推進工藝設備的自動化和智能化

熔模鑄造的自動化、智能化，是全球的總趨勢。對勞動力缺乏和人員工資高的國家地區更為迫切。可以從制模、制殼、熔化澆筑到清理熔模鑄件各工序實現自動化和智能化。

為使制模工序自動化，可以采用全自動化壓蠟機，可以通過計算機控制壓制參數和生產過程現在制殼單機和制殼自動流水線應用比較普遍，同時制殼機器人的使用，可以使制殼工序變得自動化和智能化。脫蠟、焙燒可以采用隧道式連續爐。

3.2應用快速成形技術

快速成型技術（RapidPrototyping，簡稱RP），又稱快速原型技術，是當今世界上飛速發展的制造技術之一。它是機械工程、CAD、數控技術、激光技術及材料科學技術的綜合應用，可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接制造零件，從而可以對產品設計進行快速評估，修改及功能試驗，大大縮短產品的研制周期。

快速成型技術具有快速性、設計與制造的一體化、高度柔性和自動化程度高等特點。就目前的技術水平來看，比較快速的成形方法一般有以下幾種：其一，SLA（立體平板應刷成形方法）;其二，LOM（分層實體制造成形方法）;其三，SLS（選擇性激光燒結方法）;其四，FDM（融化成積成形方法）。

3.3應用定向凝固技術

定向凝固技術可使材料凝固組織按特定方向排列獲得定向及單晶組織結構從而大大改善材料的力學和物理性能.

定向凝固技術是在高溫合金的研制中建立和完善起來的。用于燃汽渦輪發動機葉片的生產中。從疲勞損壞的葉片來看，裂紋都是沿著垂直于葉片主應力方向（縱軸向）晶粒邊界發生和發展的，定向凝固技術能讓葉片獲得平行于軸向的柱狀晶消除橫向晶界，是葉片抗疲勞性能大為提高。

3.4減少對環境的污染，工藝設備環保化

歐美等先進國家由于鑄造成本高和出于環保的要求，已經將污染大的砂鑄逐漸轉移到了發展中國家，精鑄業雖然沒有砂鑄業對環境的污染大，但也存在廢水廢氣的大量排放。因此社會和政府將逐漸對環保要求更加嚴格。

3.5引用計算機信息管理

目前，一些企業除了技術上存在問題外，常引起拖延交貨期、庫存積壓、材料消耗失控、效率低下等各方面問題，引入計算機管理和精益求精的思想有助于企業更好的發揮人、財、物的效率，從而提高鑄件質量、降低成本、最大限度滿足客戶要求、并且適應市場需求的變化。

4.結束語

基于上述的詳細分析和深入挖掘，我國熔模鑄造產量大，但產品達到國際高級水平的還不多。并且