鑄造技術(shù)未來的發(fā)展方向

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1、鑄造是現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的基礎(chǔ)工藝之一。鑄造作為一種金屬熱加工工藝，在我國(guó)發(fā)展逐步成熟。鑄造機(jī)械就是利用這種技術(shù)將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的能用到的所有機(jī)械設(shè)備，又稱鑄造設(shè)備。新的鑄造技術(shù)，可舉出下述七個(gè)方面：（1）向輕量化挑戰(zhàn)，超微細(xì)化和超薄壁化。很多采用砂型鑄件，在于砂子有適當(dāng)?shù)哪突鹦?、砂型有使瓦斯通過的通氣性、價(jià)格便宜、可反復(fù)利用，砂型畢竟是原始的，但依然是鑄造法的主流。通常砂型的鑄造技術(shù)，在砂?？障叮?.1mm）以下是不行。歷來代表小型鑄件是加牙齒的齒套。中川公司等利用精鑄技術(shù)試制成音盤，使

2、聲音可以再生。野口公司制作出如螞蟻大小的鑄件，用0.7微米的鋁氧粉造型用離心鑄造，螞蟻的義眼模樣也可以再生出來。這方面鑄造的開展會(huì)引起新的需求。薄壁化是以壓鑄為中心而發(fā)展起來的，是利用高壓的壓鑄法。例如平均為1.0mm以下音頻箱殼就是用1200噸壓鑄機(jī)高速鑄造法制造出來的。這種薄壁化的進(jìn)展會(huì)加速鑄件取代板金件。在壓鑄中有效地利用芯子，從而由于中空而達(dá)到輕量化的目的。例如增壓器的葉輪過去都用重力鑄造法生產(chǎn)的，在壓鑄法上用可旋轉(zhuǎn)的金屬芯子的方法開發(fā)出中空的葉輪。用壓鑄法代替重力鑄造從而取近凈型的產(chǎn)品提高了效益。（2）復(fù)雜形狀部件的整體化；鑄件一般多用于單體物件，最近已開始

3、向復(fù)雜形狀的部件發(fā)展。例如將蝸輪增壓器和排氣岐管兩種鑄件合成整體，用耐熱高速鋼的減壓吸引鑄造法而鑄成的最薄壁厚只有2mm的整體鑄件。（3）鑄件焊接：迄今可焊接的都是鋼件，最近鑄鐵件在具表面經(jīng)過脫碳處理等工藝后也可以焊接了。汽車用的鑄件排氣歧管和高速鋼管焊接在一起，從面解決了由于鑄鐵件耐熱性不足而采用了高速鋼管的焊接結(jié)構(gòu)以適應(yīng)燃燒溫度。今后為達(dá)到廉價(jià)，性能好的目的分別制造焊接到一起的工藝也會(huì)有發(fā)展。（4）觸變鑄造（半熔融鑄造）液體固體在共存的狀態(tài)下用高壓方法進(jìn)行鑄造的一種方法。這項(xiàng)技術(shù)是以鑄鐵為中心開展起來的，也在向鋁合金方面展開。其利點(diǎn)不僅是熔融溫度低，也表現(xiàn)在：A、

4、由于固相的存在凝固潛減從而提高了生產(chǎn)效率。B、冷卻速度快使組織細(xì)微化從而提高了強(qiáng)度。C、凝固收縮量減少?gòu)亩岣吡髓T件的質(zhì)量。但也有模具壽命低，成型性差等方面的問題。這種方法有利之點(diǎn)也在于凝固時(shí)由高壓作用可得到高強(qiáng)度高可靠性的物件，由于成本高還不能大幅度應(yīng)用于生產(chǎn)，但在鑄造行業(yè)對(duì)這種技術(shù)今后必將付于相應(yīng)地位。（5）RP（快速原型技術(shù)）CAD、CAM技術(shù)的突飛的發(fā)展，對(duì)鑄造技術(shù)也帶來大的影響。例如不用木型和砂型對(duì)樣品（試制品）試行直接鑄造。這種技術(shù)基本上是立足于印刷的原理（激光和噴墨）。有用樹脂包覆鑄造砂用激光燒結(jié)成型，激光燒型和將砂拉用噴墨型式涂敷成型，也期待有新的RP

5、技術(shù)發(fā)展。這種技術(shù)也可以作成樹脂型用類似脫蠟精鑄法的技術(shù)也在發(fā)展。直接用切削的方法也在研討之中。脫蠟精鑄法由于模具成本高，難以用于小批量生產(chǎn)。將石蠟直接用五軸加工中心切削加工用于制造試制品也在開發(fā)中。消失模法有將聚苯乙烯在模型內(nèi)發(fā)泡和將發(fā)泡聚苯乙烯進(jìn)行機(jī)械加工兩種方法。前者適用小件、后者適用于大件。特別是后者依靠CAD、CAM技術(shù)有了顯著進(jìn)展。重達(dá)12.3噸的雙吸入漩渦水泵的大型球鐵鑄件是用三次元CAD圖形將發(fā)泡的聚苯乙烯在加工中心切削加工后，涂敷上陶磁粒子鑄造出業(yè)的。用于高速鋼等低碳鋼鑄造時(shí)為防止聚苯乙烯供應(yīng)碳素必須涂敷陶磁粒子。（6）向復(fù)合材料方向發(fā)展。由于鑄造是

6、用熔融金屬，適合于金屬基復(fù)合材料。例如用陶磁、纖維預(yù)成型的圓筒型，在其縫隙浸進(jìn)鋁熔液而制成金屬基復(fù)合材料的缸體。今后這類金屬基復(fù)合材料鑄造技術(shù)將有很大影響。（7）向機(jī)能材料方向發(fā)展。Nomag非磁鑄鐵、IMER低膨脹鋼都是機(jī)能材料鑄件。最近半導(dǎo)體行業(yè)需要的低熱膨脹材料鑄鐵、也在開發(fā)中?？諝馀c金屬的復(fù)合材料發(fā)泡金屬，也將占有一席之地。轎車用剎車系統(tǒng)的鑄鐵件也是一項(xiàng)機(jī)能材料，鑄鐵的減衰能特性有利于轎車的安靜環(huán)境。