铸铝的工艺方法有哪些

您好，目前我国锻造铝合金轮毂的制作工艺已经非常成熟。我们镁卡锻造铝合金轮毂会经过原材料筛选与检测——切割工序——加热工序——锻压——强力冷旋压——强化T6热处理——机加工生产线——表面处理8道工序制作而成，同时引进世界顶级机械设备供应商产品，涵盖日本三建、德国LEIFELD、德国摩森那、西班牙奥普特、台湾远东、英国光谱分析仪、五轴联动加工中心等国际一线品牌设备，保证了产品的高端品质。

认真做好熔炼浇注时的准备工作1.1严格按工艺规程要求，正确处理好炉料。炉料使用前应用吹砂或其它方法去除炉料表面的锈迹、泥沙等污物，并进行炉料预热保持3h以上，严防带入水分和油污等。1.2坩埚、锭模、熔炼工具，使用前应将表面油污、脏物等清除干净。并预热至120℃-250℃，涂以防护涂料。1.3新坩埚、新砌炉子、有锈蚀的旧坩埚，使用前应用吹砂其他方法将表面清除干净，并进行烘炉处理。一般应加热至700℃-800℃，保温2h-4h，以去除坩埚所吸附的水分及其它化学物质。1.4已经涂料的坩埚、锭模、熔炼工具使用前，均须预热，坩埚应预热至暗红色（500℃-600℃）；熔炼工具应预热至200℃-400℃，保持2h以上（除使用感应炉熔炼合金时，坩埚可不预热外。）2严格执行工艺规程，力求做到快速熔炼3加强潮湿季节预防措施4精炼去气，去除铝合金中的气体<一般情况下，所谓“去气”（又叫“除气”）就是去除合金中的气体，“精炼”就是指去除合金中的夹杂物。因铝合金熔炼时，除气和精炼两个工序多合并在一起进行，故在生产实践中习惯将这两个工序称为精炼。由于铝合金中的气体主要是氢气，去气也就是主要去除氢气。目前去气的主要法是在铝合金中通过精炼除气剂制造大量的气体（气泡中的气体可能是铝液内部经化学反应产生的，也可能性是经由部分精炼除气剂加入直接带入的），利用分压原理，让溶解于铝液中的氢原子向气泡扩散（此时气泡的分压为零），由于气泡比重轻，当气泡上浮到铝液表面时，气泡破裂，氢气逸入大气之中，最终达到去除氢气的目的。最常用的法是在熔化过程中用氯盐和氯化物除气，用氯气、氮气除气，用真空除气，用超声波除气，过滤除气等方法。，常用精炼除气剂的用途见表5.采用氯盐和氯化物除气剂除气时，要用钟罩将除气剂压入坩埚底部100mm，沿坩埚直径1/3处（距坩埚内壁）的圆周匀速移动。为了不使铝液大量喷溅，除气剂可分批加入，除气结束除渣，并按表6规定的时间进行静置。5增加气体在合金中的溶解度采用快速或高压下凝固的方法，提高气体在铝合金中的溶解度，促进气体来不及或不能析出，从而达到消除针孔的目的。具体方法限于篇幅，在此不做过多阐述。6采用工艺方法进行除气通常情况下，砂型铸造也可以采用静置、多扎出气孔和加大冒口等方法进行去气。这里仅以金属型铸造去气预防措施为例做一简易介绍。由于金属型铸造具有无透气性特点，在设计金属型时就必须有排气预防措施，其生产中常用的排气方式有：（1）利用分型面或型腔零件的组合面的间隙进行排气：因为金属型零件在组合时，总会有间隙，一般分型间隙在0.08mm-0.15mm之间，活动零件间隙在0.1mm-0.2mm之间，利用这些间隙可用来排气，但不允许为了排气而过分扩大间隙，造成金属液阻塞，从而使铸件上毛刺增加，降低铸件尺寸精度。（2）开排气槽：即在分型面或型腔零件的组合面上，芯座与顶杆表面上做排气槽，这样既能排气，又能蓄气，阻止液体金属流入，故在金属型铸造和金属型低压铸造时被广泛采用。（3）设排气孔：排气孔一般开设在金属型的最高处，或金属型内可能产生“气阻”的地方。（4）设计排气塞：排气塞是金属型常用的排气设施。在一平面上需要设制数个排气塞时，可用一个排气环来代替，将它设计在型腔的“气阻”处，或型腔的大平面上，以便排气畅通。如在铸件肥厚部分设计排气塞，排气塞可用导热性好的铜制作，同时还可以起到加强铸件冷却的作用。排气塞安装的位置和数量，常在金属型修正时确定。在金属型小批量生产时，为简化排气塞的制作，常在需要设置排气塞的地方，钻ф5-10毫米的小孔，孔内塞以水玻璃砂，也可以起到排气塞的作用。7.预防铝合金铸件气孔形成应遵循的工艺原则,可以用“防”、“排”、“溶”三字工艺原则来概括。“防”：就是要防止水分及各种污物进入坩埚或熔炉中。“排”：就是要排除铝液中的氧化夹杂和氢气，因为只有有效去除悬浮在铝液中的弥散状的夹杂物（主要是Al2O3），才能防止铝液增氢，消除去氢障碍，从而获得纯净的铝液，浇出合格的铸件。“渣既尽，气必除”说的就是这个意思。“溶”：就是要使铝液中的氢在凝固时能部分地或者全部地固溶在合金组织中，不致在铸件中形成气孔。因此，在铝合金熔炼安排和选择“防”、“排”、“溶”三套工艺措施时，我们必须遵循“以防为主，以排为辅”的工艺原则，但最佳的熔炼或重熔方法，着眼点应仍放在“防”字上。

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本文完工于：2022年5月30日前言：最近汽车板块好消息频现，市场也给出了积极的回应。近年来，汽车轻量化和汽车的智能化、电动化成为了一种大趋势，在这样的背景下铝合金的应用市场越来越广阔，汽车铝合金压铸件行业也在加速发展，本篇就来聊聊汽车铝合金压铸件。

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本篇目录

1.事件背景

2.认识汽车铝合金压铸件

3.产业链

4.细分赛道

5.行业前景

6.相关上市公司

7.独家核心提示一，事件背景近期的相关会议指出将实施多项新措施，其中包括阶段性减征部分乘用车购置税600亿元，虽然目前具体细节还未公布，但是可以肯定的是这将在很大程度上推动汽车行业的发展。汽车行业的发展趋势除了智能化、电动化之外，轻量化也是一个非常重要的方向，铝合金的应用是汽车轻量化的重要途径，下面来聊聊汽车铝合金压铸件行业。

二，认识汽车铝合金压铸件压铸是用于生产汽车零部件常规的工艺，是将压铸机、压铸模和合金三大要素有机地组合而加以综合运用的过程。压铸使用的金属材料主要为铝合金、镁合金、锌合金和铜合金，基于铝合金的优良特性，铝合金压铸件在汽车行业被广泛使用。

在汽车行业中，铝合金铸造的常用工艺有重力铸造、半固态铸造、低压铸造、差压铸造及高压铸造等，近年来高真空压铸技术被业内企业广泛应用。

打开网易新闻查看更多图片三，产业链汽车铝合金压铸件的上游主要以铝合金原材料、压铸设备、冲压设备和工业机器人为主，代表企业包括力劲科技、伊之密、柏楚电子等；中游主要为零部件供应商和汽车总装厂两类，其中零部件供应商在细分领域压铸件产品上具备工艺技术和规模优势，有爱柯迪、文灿股份、旭升股份等，而总装厂则是车身、底盘、动力总成的供货商，具备客户优势，如采埃孚；下游主要为整车厂，目前新能源车整车厂是下游主要的客户群，包括小鹏、蔚来、特斯拉等。

四，细分赛道

1.压铸机我国压铸行业现在的发展状况较好，但是我国的压铸企业整体技术水平与国外企业之间仍存在一定的差距。

我国国产压铸机还是以小型压铸机为主，大型压铸机主要还是依靠进口；在技术研发方面，我国的大部分的大型压铸企业建立了压铸工程技术研发中心，配备相关软硬件、测试仪器，进行新技术、新工艺、新产品的开发，但是大部份中小压铸企业研发投入较少，开发新产品能力弱。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

真空浇铸大致可区分为真空吸铸、真空低压铸造、真空差压铸造三种：

1、真空吸铸

图一 真空吸铸示意图 如图一，将铸模置于密闭的容器内，抽出铸模内空气，使铸模内造成一定的负压，导致金属液吸入模穴。当铸件的内浇道凝固后，去除负压，令竖浇道内未凝固的金属液流回熔池中。其优点是提高了合金液的充型能力，吸铸铸件的最小壁厚可达O．2mm，同时铸件面积300mm2，同时减少气孔、夹渣等缺陷。适用于生产薄而精细的小型精密铸件，铸钢(含不锈钢)件尤宜。其优点为：

(1)真空吸铸有利于铸模中气体的排除，抑制乱流及卷气的产生，克服了低压铸造和差压铸造的弊端，使金属液的充型能力明显提高。

(2)由于真空吸铸时，充型能力的提高，金属液的浇铸温度可以比重力浇铸时低20～30℃。

(3)可浇铸壁厚相差大、薄壁、质量要求高的铸件。

(4)透过选择合适的真空度变化率，控制金属液进入模穴的速度，就可以获得平稳的充填效果。

2、真空低压铸造

真空低压铸造法是在加压充型的过程中对铸模抽真空，充型完后保压使铸件在恒定压力下结晶凝固，铸件得到充分补缩，因而铸件组织致密，力学性能提高。此法多用于Al，Mg合金铸件的精密铸造。其优点如下：

(1)真空负压的存在，可以使模砂得到紧实，增大铸模的强度。

(2)适度提高真空度，使充型时间变短，不但充型速度加快而且平稳。

(3)真空低压铸造可以在低温时加快铝合金的流动性，避免高温浇铸造成的铝合金吸气现象，而增大了铸件的针孔缺陷。

(4)铸件成形性好，有利于形成轮廓清晰、表面光洁的铸件及大型的薄壁铸件。

(5)铸件组织致密，机械性能高。

(6)一般情况下不需要冒口，使金属液的成品率大大提高，通常可达90%。

(7)工作环境好、设备简单，有助于机械化和自动化。

3、真空差压铸造

真空差压铸造，主要是是将电阻保温炉和铸模全部进行密封，在密封罩内通入压力较大如500kPa的压缩空气，这时由于铸模与坩锅内部的压力相等，金属液不会上升，然后在金属液面上补充50kPa压力，金属液就会上升充填模穴。尤适于生产复杂薄壁铸件，但设备较庞大，操作麻烦，只有特殊要求时才应用。其优点如下：

(1)与传统的重力铸造和真空吸铸相比，真空差压铸造在1mm厚的薄片试样上体现了很好的充型能力。

(2)铸件有较致密的结晶组织与机械性能，在铸件强度性能上，比真空吸铸和重力铸造约提高20%～25%，延伸率则提高约50%。

(3)真空压铸能有效减少压铸件的气孔，提高铸件的密度1%以上。

轮毂是一个直接抓地的关键零部件，对它的要求除了强度，更重要则是刚性和重量，这当然跟轮毂的制造工艺分不开，目前市面上有三大主流轮毂生产工艺：低压铸造、旋压轮毂和锻造轮毂。这几种工艺有何区别，生产出来的轮毂又有哪些性能上的差异呢？

铸造是轮毂最常见的生产工艺，也比较经济，其中又分为重力铸造、低压铸造和旋压铸造。重力铸造制造过程简单，就是把液态的合金倒入铸模里面冷却成型即可，也由于铸模耐用、工艺简单，是成本最低的制造方式。

低压铸造是用低压将液态的合金压进铸模内，让分子分布平均，孔隙较少，金属密度高所以强度较强，安全系数较前者高，造型也可以更复杂些（也会更精致好看些）。总体而言，铸造轮毂价格较低，较没有造型上的限制，受到撞击后会弯曲，不易断裂。

而不少轮毂厂商使用的旋压铸造工艺（FlowForming），是在特定的压力和温度下，通过持续的旋转运动和挤压作用，将轮毂轮辋部位的结构不断地在滚压过程中延展。旋压轮毂在保证足够强度的同时，能大大减少材料的厚度，也就减轻了轮毂重量。

锻造是目前轮毂批量化生产下更先进的生产方式，锻造轮毂是以一定的压力把一块铝锭在加热状态下，用大型锻压机反复锻压成一个轮毂毛坯。锻压后再对毛坯进行旋压处置，这道工序的效果即是把轮辋的宽度进行拉伸，以到达相应规范，经过旋压后轮毂已基本成型，之后再通过机床加工，打磨喷漆以后就能得到轮毂成品。

锻造铝合金轮毂虽然各方面都更加适合 汽车 使用，无论是坚固程度还是轻量化方面都更理想，但是目前锻造工艺的成本极高，只能用于高端市场。

无论是整车厂商或者改装厂商，锻造轮毂都是绝对的高级货，一只锻造铝合金轮毂的价格可能要比铸造铝合金轮毂高出数倍，甚至一些造型和工艺极其复杂的锻造轮毂价格还要高出十数倍，所以短时间内是不可能进行普及的。

日本BBS

日本BBS的锻造轮毂之所以能有如此出众的性能，是与其特有的技术分不开的。首先所有锻造轮毂均采用制造航空器材的ACQ(Air Craft Quality)材质为原材料，这种材料不仅强度高质量轻，同时吸热和散热也非常迅速。三次锻造、一次成型的冷锻造技术，在8000～9000吨锻压机的高压锻造下,锻造速度更2~11.5mm/s，原材料不需要加热至很高的温度便可一次冲压成型。

德国BBS

德国BBS采用的差压铸造又称反压铸造，技术原理类似旋压铸造。它是在低压铸造的基础上，铸型外罩个密封罩，同时向坩埚和罩内通入压缩空气，但坩埚内的压力略高，使坩埚内的金属液在压力差的作用下经升液管充填铸型，并在压力下结晶。它是低压铸造与压力下结晶两种铸造方法的结合。

Rays

Rays是日本三大轮毂厂商之一，以锻造轮毂闻名，是世界上拥有万吨锻造器械的厂商之一。Rays独特的锻造技术Spinning Forge，采用双重压力的锻造，金属锭经过水压机的压力形成轮坯雏形，再以旋压方式塑造出轮辋的形状。运用这种锻造技术，可以实现轮圈厚度薄于3MM的可能。Rays也有更加亲民的铸造系列，如GRAM LIGHTS。

ENKEI

其领先的MAT(Most Advanced Techonology)技术是ENKEI能够不断提供高性价比轮圈的主要保障。简单解释就是将锻造或铸造而成的桶形铝合金毛胚固定在一个桶形的底模上，高速旋转状态下用一个或两个同样高速旋转的旋压机头去挤压毛胚，使之在压力作用下直接旋转成型为轮毂粗胚的技术。

OZ Racing

OZ Raicng产品涵盖锻造以及铸造，专注赛事、改装和OEM市场的品牌。其独有的HLT铸造技术：F1赛事中运用的技术，可实现与锻造轮毂相似的机械特性，大幅提高强度，同时减轻轮毂重量。

ADVAN

ADVAN隶属于YOKOHAMA（优科豪马），制造工艺以锻造为主，轮毂内缘模压成型，金属流动的靠近线（锻流）大大增强ADVAN轮毂实力和毅力，不仅大受参赛车队欢迎，因其华丽的造型和颜色，更是众多高性能车的最爱。

雅泛迪（ADVANTI）

雅泛迪是新加坡友发集团的旗下子公司，同时也是F1轮毂的供应商之一。雅泛迪的铸造轮毂以MAT及自主研发的DST两种旋压铸造技术生产，在中国市场上得到客户的认同，同时在2015年推出定制化服务。

Rotiform

Rotiform品牌诞生于美国，是一家设计、制造和销售各种独一无二的 汽车 轮毂的制造厂商。旗下产品包括3片式锻造系列、整片式锻造系列、锻造竞赛用系列、单片式铸造系列等。Rotiform为旗下的轮圈成品提供各种特色服务，例如抛光、个性涂装和电镀等等。

HRE

HRE所有轮圈均采用高级锻造工艺，而且每款轮圈的产品质量和综合评定都能达到世界主流的认证标准（德国TUV、日本JWL等），HRE也得到不少豪华车厂的技术认可，部分豪车也把HRE作为配件供应商。

或许锻造是最好的，因为轮毂越轻对加速、过弯、油耗以及悬挂的负载都越有帮助。但一些小型仿制品牌的锻造轮毂，在质感、重量上并不优于品牌大厂的低压或旋压铸造轮毂，不要过分追求“锻造“这两个字，不要贪图低价选择便宜货，因为价格和质量的关系，从来都是一分钱一分货。

熔模铸造工艺简介

熔模铸造工艺是指用蜡做成模型，在其外表裹一层粘土等耐火材料，加热使蜡熔化流出，从而得到由耐火材料形成的空壳，再将金属熔化后灌入空壳，待金属冷却后将耐火材料敲碎得到金属模件，这种加工金属的工艺就叫精密铸造，也称为熔模铸造或失蜡铸造。

熔模铸造工艺优缺点

精密铸造又称熔模铸造，同其它铸造方法和零件成形方法相比熔模铸造有以下优点：

1、铸件尺寸精度高，表面粗糙度值细，铸件的尺寸精度可达到4—6级，表面粗糙度可达0.4—3.2μm,可大大减少铸件的加工余量，并可实现无余量制造，降低生产成本。

2、可铸造形状复杂，并难于用其它方法加工的铸件，铸件轮廓尺寸小到几毫米大到上千毫米，壁厚最薄0.5mm,最小孔经1.0mm以下。

3、合金材料不受限制：如碳钢、不锈钢、合金钢、铜合金、铝合金以及高温合金、钛合金和贵金属等材料都可用精铸生产，对于难以锻造、焊接和切削的合金材料，更是特别适用精铸方法生产。

4、生产灵活性高，适应性强。既可用于大批量生产，也适用于小批量甚至单件生产。

综上所述，精密铸造具有投资规模小、生产能力大、生产成本低、复杂产品工艺简单化、投资见效快的优点。从而在与其它工艺和生产方式的竞争中处于有利的地位。

但蜡模制作过程中，易出现以下缺陷

1、蜡模变形,蜡模从模具中取出后,除了尺寸发生缩小变化外,有时还会因取出时手法不正确而人为造成变形由于蜡模在冷却过中挠曲变形是常见的，所以刚从压型中取出的蜡模仍要小心安放,通常以较大平面为基准面平放,另外也可能是蜡料太软,压型设计不合理等因素造成。

2、蜡模充型不满,主要原因是蜡料的温度过低,射出速度慢、压型温度较低,造成蜡料在流动过程中冷却快,表现在角和边的部分或蜡模的薄壁部分充不满,棱角的地方出现圆角,这种情况与金属铸件的浇不足极其相似。

3、蜡模表面皱纹,由于蜡料温度过低,射速过低,蜡料运动与压型温度的配合不当或由于压型内表面受损或不清洁激冷金属块放置不当等,在蜡模表面留下运动的痕迹。纹路较深的,类似金属铸件的冷隔缺陷还有就是在型芯周围、孔洞的周围,有时可见到接缝,略呈凹陷,实际是二股蜡流的会合处未能很好熔合,这是蜡料的温度不够、压力不足的结果。

4、蜡模表面凹陷,主要是射出压力及时间不够,或是蜡料温度较高,冷却时间不足，有时离型脱模剂太多造成，表面凹陷涉及较大面积,修理比较困难，易造成废品。

5、蜡模存在披缝,这是最常见的一种缺陷,即在压型合型处,压型组合块的接合处,型芯与芯座的连接处等地方有很薄的蜡片逸出。其产生的原因主要是压型精度不够,压型分型面或型内部件接合面受到损伤或附着不洁物,或合型力不够,射出压力过高。或者蜡的温度过高。毛翅必须彻底清除掉,蜡模才能使用。

6、蜡模与压型粘着，这是因为没有使用离型剂,或是蜡与压型的温度均太高,或压型内表面不够清洁所造成。

7、蜡模表面粗糙,由于射压过低、或射速较低蜡料与压型内表面的接触密度不够,严重的还会出现褶皱。

8、蜡模存在气泡,一种是用肉眼可见的表面气泡,,另一种是蜡模内部的气泡,通常较大,用肉眼也无法看到,但是能通过蜡模的局部鼓起发现，这是由于蜡模内气体膨胀造成的。

熔模铸造工艺要点

1、模具型腔不要喷过多的分型剂。

2、压制熔（蜡）模循环参数建立后，不要轻易变动。

3、蜡模放在存放盘中，彼此间应隔离以免碰损。有需要时可采用夹具等，避免蜡模变形。

4、修正过程中注意不要伤及型面。

熔模铸造工艺应用范围

精密铸造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。

对于改装发烧友来说，选择一个好的轮毂至关重要，轮毂的品牌种类这么多，怎么选？

一定要选国外品牌的轮毂吗？国内品牌的轮毂有哪些比较知名的呢？

中信戴卡（Dicastal）

成立于1988年的戴卡，它可是国内最大的铝合金轮毂厂商之一，由中信控股，旗下还有六个成员公司，公司比较庞大。

拥有比较多的固定客源，都是著名汽车品牌厂商，国内的一汽大众、上汽大众、一汽丰田、广州本田、华晨宝马、长安铃木这些大厂的铝合金轮毂，也都是戴卡提供的。

还有国外大厂的美国通用、福特、克莱斯勒、德国奔驰、宝马、奥迪等也是固定客源。

还曾在2008、2009这两年销量超过日本ENKEI，因此夺得世界销量的第一名，是国内轮毂品牌的一个标杆，要选择国货，首先来看看戴卡。

万丰奥威（ZCW）

成立于1998年的万丰奥威是万丰奥特控股集团下属的子公司，拥有三个生产基地，规模也比较大。

也是美国通用、福特、德国大众、法国PSA、日本马自达这些国外品牌的供应商。

国内合资品牌厂商也有很多使用它的轮毂，实力同样不容小视。

立中（LZ）

创建1995年，2004年立中车轮集团在新加坡注册成立，通过股权变更成立为中国车轮控股有限公司，2005年成功上市，成了国内铝合金车轮行业首家上市的企业。

在国内拥有保定、秦皇岛、天津、内蒙古霍林郭勒等五家工厂，年产560万件铝合金车轮，也是中国最大铝合金车轮生产企业之一。

产品远销海外，大量出口，还和上海大众、一汽丰田、长安马自达、郑州日产、长城这些大厂长期供应轮胎。

中南铝（ZNA）

成立于1990年的南海中南铝是一家外商投资的企业，是全国第一家不仅可以生产汽车轮毂还可以同时生产摩托车轮毂的企业，拥有多个生产基地。

年产超过800万件铝合金汽车车轮和200万件铝合金摩托车车轮，被一汽大众认定为A级供应商。

是长安福特和马自达的优秀供应商，也是福建奔驰汽车、美国哈雷摩托、美国北极星摩托、英国凯旋摩托、日本雅马哈的核心供应商。

也为奇瑞汽车、神龙、吉利提供铝合金轮毂，价格也不是很贵。

劳克斯(REX)

浙江劳克斯铝轮有限公司（REX WHEEL GROUP）是一家专业从事高级铝合金轮毂设计和生产的企业，是亚洲轮毂控股有限公司在中国大陆地区的全资企业。

在中国汽车改装市场也有一定的知名度，拥有世界先进的生产流水线，还有非常严格的质量检测系统。

每一个轮毂从原材料到成品这个过程，就要经过很多次检验，成品后也要多次检验，连进仓和出仓都要经过全检，质量有保障。

铸造工艺是利用具有一定性能的原砂作为主要造型材料的铸造方法。

应用铸造有关理论和系统知识生产铸件的技术和方法。包括铸件工艺，浇铸系统，补缩系统，出气孔，激冷系统，特种铸造工艺等内容。

铸造工艺设计内容包括：铸件工艺图的设计，铸件图的设计，铸型装配图的设计以及工艺卡的制作等

主要种类

编辑 语音

铸造主要工艺过程包括：金属熔炼、模型制造、浇注凝固和脱模清理等。铸造用的主要材料是铸钢、铸铁、铸造有色合金(铜、铝、锌、铅等)等。

铸造工艺可分为砂型铸造工艺和特种铸造工艺。

特种铸造

特种铸造工艺有离心铸造，低压铸造，差压铸造，增压铸造，石膏型铸造，陶瓷型铸造等方式 [3]

压力铸造

压力铸造是指金属液在其他外力（不含重力）的作用下注入铸型的工艺。广义的压力铸造包括压铸机的压力铸造和真空铸造、低压铸造、离心铸造等；窄义的压力铸造专指压铸机的金属型压力铸造，简称压铸。这几种铸造工艺是有色金属铸造中最常用的、也是相对价格最低的。

金属型铸造

金属型铸造是用金属（耐热合金钢，球墨铸铁，耐热铸铁等）制作的铸造用中空铸型模具的现代工艺。

金属型既可采用重力铸造，也可采用压力铸造。金属型的铸型模具能反复多次使用，每浇注一次金属液，就获得一次铸件，寿命很长，生产效率很高。金属型的铸件不但尺寸精度好，表面光洁，而且在浇注相同金属液的情况下，其铸件强度要比砂型的更高，更不容易损坏。因此，在大批量生产有色金属的中、小铸件时，只要铸件材料的熔点不过高，一般都优先选用金属型铸造。但是，金属型铸造也有一些不足之处：因为耐热合金钢和在它上面做出中空型腔的加工都比较昂贵，所以金属型的模具费用不菲，不过总体和压铸模具费用比起来则便宜多了。对小批量生产而言，分摊到每件产品上的模具费用明显过高，一般不易接受。又因为金属型的模具受模具材料尺寸和型腔加工设备、铸造设备能力的限制，所以对特别大的铸件也显得无能为力。因而在小批量及大件生产中，很少使用金属型铸造。此外，金属型模具虽然采用了耐热合金钢，但耐热能力仍有限，一般多用于铝合金、锌合金、镁合金的铸造，在铜合金铸造中已较少应用，而用于黑色金属铸造就更少了。

我国铸造技术发展趋势

3．1铸造合金材料

以强韧化、轻量化、精密化、高效化为目标，开发铸铁新材料；重点研制奥贝球墨铸铁(ADl)热处理设备，尽快制定国家标准，推广奥贝球墨铸铁新技

术(如中断热落砂法、中断正火法等)；开发薄壁高强度灰铸铁件制造技术、铸铁复合材料制造技术(如原位增强颗粒铁基复合材料制备技术等)、铸铁件表面或局

部强化技术(如表面激光强化技术等)。

研制耐磨、耐蚀、耐热特种合金新材料；开发铸造合金钢新品种(如含氮不锈钢等性能价格比高的铸钢材料)，提高材质性能、利用率、降低成本、缩短生

产周期。

开发优质铝合金材料，特别是铝基复合材料。研究铝合金中合金化元素的作用原理及铝合金强化途径。研究降低合金中Fe、Si、Zn含量，提高合金强

韧性的方法及合金热处理强化的途径。

研究力学性能更好的锌合金成分、变质处理和热处理技术；开发镁合金、高锌铝合金及黑色金属等新型压铸合金。

开发铸造复合新材料，如金属基复合材料、母材基体材料和增强强化组分材料；加强颗粒、短纤维、晶须非连续增强金属基复合材料、原位铸造金属基复合

材料研究；开发金属基复合材料后续加工技术；开发降低生产成本、材料再利用和减少环境污染的技术；拓展铸造钛合金应用领域、降低铸件成本。

开展铸造合金成分的计算机优化设计，重点模拟设计性能优异的铸造合金，实现成分、组织与性能的最佳匹配。

3．2铸造原辅材料

建立新的与高密度粘土型砂相适应的原辅材料体系，根据不同合金、铸件特点、生产环境、开发不同品种的原砂、少无污染的优质壳芯砂，抓紧我国原砂资

源的调研与开发，开展取代特种砂的研究和开发人造铸造用砂；将湿型砂粘结剂发展重点放在新型煤粉及取代煤粉的附加物开发上。

开发酚醛—酯自硬法、C02-酚醛树脂法所需的新型树脂，提高聚丙烯酸钠—粉状固化剂-C02法树脂的强度、改善吸湿性、扩大应用范围；开展酯硬

化碱性树脂自硬砂的原材料及工艺、再生及其设备的研究，以尽快推广该树脂自硬砂工艺；开发高反应活性的树脂及与其配套的廉价新型温芯盒催化剂，使制芯工艺

由热芯盒法向温芯盒、冷芯盒法转变，以节约能源、提高砂芯质量。

加强对水玻璃砂吸湿性、溃散性研究，尤其是应大力开发旧砂回用新技术，尽最大可能再生回用铸造旧砂，以降低生产成本、减少污染、节约资源消耗。

开发树脂自硬砂组芯造型，在可控气氛和压力下充型的工艺和相关材料，加强国产特种原砂与少无污染高溃散树脂的开发研究，以满足生产薄壁高强度铝合

金缸体、缸盖的需要。提高覆膜砂的强韧性，改善覆膜砂的溃散性，改善覆膜砂的热变形性，加快覆膜砂的硬化速度。

建立与近无余量精确成形技术相适应的新涂料系列——大力开发有机和无机系列非占位涂料，用于精确成形铸造生产。对单件小批量生产精密铸件用的金属

型、热芯盒及模具等开发自硬转移涂料，对精密砂芯开发微波硬化的转移涂料，为提高汽车缸体缸盖重要铸件内腔尺寸精度和表面质量，解决铸钢件壳型铸造中粘

砂、表面粗糙等问题，推广非占位涂料或高渗透、薄层涂料技术与覆模砂技术的结合应用。

大力开发满足树脂砂机械化流水线生产优质钢铁铸件用的流涂、浸涂涂料和设备，开发能控制冷却速度、提高轻合金质量、减少脱模(芯)阻力、提高生产

效率的金属型系列涂料，开发能阻隔树脂砂型(芯)中有害气体侵入铸件抑制气孔裂纹等缺陷的烧结屏蔽型涂料(如防渗碳、渗硫涂料)，开发适应于粘土型砂的湿

型喷涂涂料。

加强涂料性能及其胶体化学、流变学的基础研究，开展涂层微波、远红外等干燥硬化工艺的研究，开发并制定涂料用原材料及性能的检测方法(包括测试仪

器)和标准，建立其信息数据库。

在铸造生铁质量改善和采用脱硫技术的前提下，改进球化剂配方，降低镁、稀土含量、提高球化效果：开发特种合金用球化剂及特种工艺用球化剂。

增加孕育剂品种，开发针对性强的孕育剂，提高孕育剂粒度的均匀性。

开发新型脱硫剂(如CAO)复合脱硫剂等)。

发展立足国内资源的Sr盐或A1—Sr变质剂及晶粒细化剂，加强Sr变质与精炼工艺的综合研究。

开发适应RID、F1技术的精炼剂和精炼—变质一体化铝合金熔剂。

推动计算机专家系统在型砂等造型材料质量管理中的应用。

3．3合金熔炼

发展5t/h以上大型冲天炉并根据需要采用外热送风、水冷无炉衬连续作业冲天炉；推行冲天炉—感应炉双联熔炼工艺；广泛采用先进的铁液脱硫、过滤

技术(开：发烧结温度低、烧结时间短的新型低成本泡沫陶瓷过滤器、适用于各种活性合金、高温物化性能稳定的新型泡沫陶瓷过滤器、适用于熔模铸造、金属型铸

造等特种铸造工艺的异形泡沫陶瓷过滤器、深入研究泡沫陶瓷过滤器的过滤净化机制和对金属凝固过程的影响机制、系统研究泡沫陶瓷过滤器的应用技术，包括孔径

和厚度的选择、安放方式和浇注系统的设计、浇注温度和速度及金属液压头的控制等、开展泡沫陶瓷过滤器的系列化和标准化工作)、配备直读光谱仪、碳当量快速

测定仪、定量金相分析仪及球化率检测仪，应用微机技术于铸铁熔体热分析等。推广冲天炉除湿送风技术，冲天炉废气利用，消除对环境的污染，提高铁液质量。

感应电炉具有灵活、节能、效率高等优势，采用感应电炉是今后铸铁熔炼技术发展的方向。开发新的合金孕育技术(如迟后孕育等)，推广合金包芯线技

术，提高球化处理成功率，降低铸件废品率并提高铸件综合性能。

采用氩气搅拌、钙线射入净化、AOD、VOD等精炼技术，提高钢液的纯净度、均匀度与晶粒细化程度，减少合金加入量，提高铸件强韧性，减轻铸件重

量与降低废品率。

铝合金铸件生产中，着重解决无污染、高效、操作简便的精炼技术、变质技术、晶粒细化技术和炉前快速检测技术，针对不同牌号、不同用途的合金，采用

计算机数值模拟技术研究固溶、时效处理工艺参数的优化，以发挥材料潜能、提高材料性能。引进和消化RID、FI等先进精炼技术，提高铝合金熔炼水平。

深入研究镁合金熔炼工艺，加强镁合金熔炼用无污染高效溶剂的系列化商品化开发，强化高纯铸造镁合金材料、镁—稀土耐热铸造镁合金材料及镁基复合材

料的铸造、回收、重熔技术的开发，进一步加强镁合金压铸、挤压铸造技术的研究和开发，以适应我国汽车业快速发展的需求。

完善钛合金熔炼设备、解决铸型材料现存问题，开展真空下铸型加热方式及铸型预热温度对铸件质量影响的研究、真空熔炼下合金元素挥发行为及对合金成

分影响的研究、杂质元素对钛铸件质量影响的研究、不同合金不同条件下熔铸工：艺参数的优化研究、钛合金熔模铸造材料和工艺的研究、热等静压及铸件焊补工艺

的研究。

3．4砂型铸造

大力改善铸件内在、外部质量(如尺寸精度与表面粗糙度)、减少加工余量，进一步推广应用气冲、高压、射压和挤压造型等高度机械化、自动化、高密度

湿砂型造型工艺是今后中小型铸件生产的主要发展方向。采用纳米技术改性膨润土，或采用在膨润土中加助粘结剂技术来提高膨润土质量，是推广应用湿型砂造型工

艺的关键。

开发三乙胺冷芯盒法抗湿性及抗铸件脉纹技术，以节约粘结剂、减少污染、减少铸件缺陷、降低生产成本。

改进和提高垂直分型无箱射压造型机和空气冲击造型机的性能、控制系统的功能，同时对造型线辅机应按通用化、系列化原则进行开发，提高配套水平。

抓紧开发适合于形状复杂模样造型或多品种批量生产所需要的个性化、实用型气流-压实造型机。

提高砂处理设备的质量、技术含量、技术水平和配套能力，尽快填补包括旧砂冷却装置和适于运送旧砂的斗式提升机在内的技术空白，努力提高砂处理系统

的设计水平。

研制多样化、使用效果好、寿命长的树脂自硬砂成套设备，增加品种提高性能。

着重开发冷芯盒射芯机系列产品及芯砂混制和送砂设备。

建立抛丸设备试验基地，对抛丸器、丸砂分离及降躁声装置等进行系统研究开发，研制技术性能和技术含量高的抛丸清理机。

面对入世后国际市场剧烈竞争的局面，铸机行业要根据我国国情的需要和可能，产学研相结合，开拓创新，下大力气开发先进、高效、低耗、实用、且具有

自主知识产权的铸机新产品，为改变我国大多数铸造企业工艺技术装备的落后面貌，闯出一条投资小、见效快的捷径。

优先推广树脂自硬砂、冷芯盒自硬工艺、温芯盒法及壳型(芯)法；开发无或少污染粘结剂、催化剂、硬化剂及配套的防污染技术，开发能消除树脂砂铸件

缺陷的材料和树脂砂复合技术。

推广新型酯硬化改性水玻璃砂在大、中型铸钢件上的应用，以逐步淘汰粘结强度低、水玻璃加入量大、型砂溃散性差的C02—普通水玻璃砂的硬化工艺。

开发精确成形技术和近精确成形技术，大力发展可视化铸造技术，推动铸造过程数值模拟技术CAE向集成、虚拟、智能、实用化发展；基于特征化造型的

铸造CAD系统将是铸造企业实现现代化生产工艺设计的基础和前提，新一代铸造CAD系统应是一个集模拟分析、专家系统、人工智能于一体的集成化系统。采用

模块化体系和统一数据结构，且与CAM/CAPP?ERP/RPM等无缝集成；促使铸造工装的现代化水平进一步提高，全面展开CAD/CAM/CAE

/RPM、反求工程、并行工程、远程设计与制造、计算机检测与控制系统的集成化、智能化与在线运行，催发传统铸造业的革命性进步。

3，5特种铸造

开发熔模铸造模具、模料新技术，用硅溶胶或硅酸乙酯做粘结剂造型；采用精密、大型、薄壁熔模铸件成形技术；采用快速成形技术替代传统蜡模成形技

术，简化工艺，缩短生产周期；研制适合我国的压蜡设备、制壳机械手、燃油型壳焙烧炉；开发优质型壳粘结剂，增加可铸合金种类、扩大工艺适用面。

深入研究压铸充型、凝固规律，开发新型压铸设备及控制系统，改善液面加压系统性能以满足工艺要求；开展半固态合金压铸及新型压铸涂料研究；开发新

压铸技术及金属基复合材料、镁合金、高铝锌基合金等压铸新合金材料；采用快速原型制造技术制作压铸模。开

发能与工艺密切结合可满足各种工艺参数要求的低压铸造设备；推行低压铸造模具CAD、合金液填充和凝固过程模拟，使模具满足充填铸型时平稳流动、顺序凝

固、及时、充分补缩的要求；开发高度自动化的低压铸造机和高可靠性零部件；开发复杂、薄壁、致密压铸件生产技术，推动低压铸造向差压铸造的发展。

提高熔炼质量、增加预处理、开发性能更优良的模具钢，如优质高寿命的热作模具，深入研究开发铸造模具RPM技术和CAE技术，推动并行环境下

CAD/CAE/CAM/RPM集成技术和DNM技术的发展。

改进挤压铸造技术，扩大应用范围(如陶瓷纤维增强和反应合成金属基复合材料)；抓紧进行水平挤压铸造、半固态挤压铸造技术的研究，加强与塑料、化

工行业的协作，开发模样新材料，如研制低密度、尺寸稳定的高发泡率EPS珠粒，创建先进、实用的模具CAD/CAM系统及快速制造技术；开发高效震实台，

搞清干砂紧实特性；开发EPC工艺与其他铸造工艺复合的新技术；研究由EPC工艺引发的环境

问题及对策，如EPC车间废气有效净化装置和方法；研究铝铸件疏松渗漏、铸钢件增碳增氢、铸铁们：出现皱皮等缺陷的机理和消除办法；开发高效高精

度制模机、粘合机并实现其国产化系列化；扩大非占位涂料的应用，发展表面合金化涂料、控制凝固涂料、孕育涂料、屏蔽涂料、消失模涂料、离心铸管涂料、激冷

涂料等功能涂料。进行涂料性能检测仪的开发；推动涂料的标准化、商品化。

发展金属半固态连续铸造技术；推广树脂砂、金属型及覆砂金属型等高精度、近无切削的高效铸造技术；推广无铸型电磁铸造技术；开展喷铸技术的研究和

应用。

充分借鉴冶金界电渣技术的研究成果，着重解决电渣熔铸工艺的技术难点，如电渣熔铸大型异形复杂铸件的结晶器设计、渣料配制及工装技术等。

3．6质量保障

改进、完善现有较成熟、实用的各类铸造仪器、设备，努力实现多功能、集成化、自动化、智能化，对铸造生产各环节进行分散在线测控。采用微机和

CAD专家系统模块将相关环节的自动化测控仪器设备联机，配以执行机构，实现各环节闭环自动控制。将各环节智能测控系统与工厂管理中心计算机系统相联，组

成工厂智能化闭环自控系统，实现生产质量预测与控制。将工厂自控系统通过高速信息通道与行业信息网络、专家系统相联，实现远程“会诊”与控制。

研究市场经济条件下，铸件产品质量的概念、含义、指标评价体系及具体量值；研究铸造企业质量体系特点、结构、质量手册编写方法、体系要素支撑标准

的构成及建立、贯彻的方法；为适应全球经贸一体化的趋势，加快推行、主动申请质量(1S09000)、安全、环境(1SOl4000)等第三方认证制度，

加快采用国际标准的步伐，以取得参与市场竞争的权利。扎实深入到企业(团体)业务实践的细节，策划有效的解决方案，使管理体系真实调整到提高产品(服务)

质量、防止浪费，提高效率，满足顾客要求的基准目标上来。配合并适应先进制造技术的发展，抓紧制定先进铸造技术标准，积极采用先进。制造技术标准。要以法

律、法规、标准为依据，建立质量保证及环境管理体系。

3．7信息化

开发既分散又集成、形式多样的适用于铸造生产各方面(如设计、制造、诊断、监督、规划、预测、解释及教学等)需要的计算机专家系统。并在生产使用

中不断完善，向多功能、高效率、实用化目标发展，使之与铸造CAD/CAPP/CAE/CAM集成；推进在线专家系统控制的前沿性研究。

重点开展能涵盖铸造企业所有行为(包括企业市场营销、物料进出、生产组织与协调、行政管理、与外界信息交流等)的集成化铸造信息处理系统研究开发

和应用，用现代先进技术迅速改造传统铸造业；开发适应中国国情的铸造行业MRP-Ⅱ

(制造资源计划)系统，并进一步向ERP(企业资源计划)发展。

推行计算机集成制造系统(CIMS)，借助计算机网络、数据库集成各环节产生的数据，综合运用现代管理技术、制造技术、信息技术、系统工程技术，

将铸造生产全过程中有关人、技术、设备与经营管理要素及信息流、物质流有机集成，实现铸造行业整体优化，解决参与竞争所面临的一系列问题，最终实现产品优

质、低耗、上市快，从而在市场，尤其是国际市场竞争中立于不败之地。

研究互联网对铸造产业的影响与对策，建立自己的主页，开发铸造企业网上技术交流、电子商务、铸造异地设计和远程制造技术、分散网络化铸造技术

(DNC)，尽早驶上“信息高速公路”，利用网络化高新技术的巨大动力推动铸造业的现代化深刻变革。

4结束语

铸造技术的发展必然要为社会进步和经济发展的大局所左右，“绿色铸造”的概念体现了高速发展着的文明进程的人性化特征和经济可持续发展的总体要

求。随着公众环境意识的不断提高及国家环境保护法律法规的进一步完善，“绿色铸造”的呼声正在迅速成为铸造技术发展的指挥棒，特别是国际标准化组织发布的

有关环境管理体系的IS014000系列标准，也在推动着“绿色铸造”的强势发展，目标都是使铸件从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个“产品

生命”周期中，对环境的负面影响最小，资源效率最高。从而使企业经济效益和社会效益达到最优化。“绿色铸造”是社会可持续发展战略在制造业中的一个体现，

是一种可持续发展的企业组织、管理和运行的新模式。和传统铸造生产模式相比，“绿色铸造”模式对企业信息化运作水平提出了相当高的要求，“绿色铸造”模式

下铸件生产面临的关键是即时采用先进适用的铸造新技术来实现铸件“绿色生命周期”的全过程。、(end)

摘自 佳工网 希望对你有帮助