不銹鋼鑄造的精加工前景和趨勢

不銹鋼鑄造精加工領(lǐng)域不同于傳統(tǒng)型鑄造，在我國雖然是鑄造大國，但精加工處于發(fā)展階段，與資本主義國家相比仍存在較大差距。近年來，在我國大力推進現(xiàn)代化建設(shè)，高新技術(shù)水平不斷提高，在不銹鋼精密鑄造方面早已有了一些相對完善的技術(shù)手段。另外，我國對精密鑄造產(chǎn)品的需求也在不斷提高。因此，精密鑄造(特別是精密不銹鋼鑄造)在中國具有廣闊的發(fā)展空間。

發(fā)展不銹鋼精密鑄造市場前景廣闊。

精鑄也叫熔模精鑄。這種工藝在整個鑄造過程中都盡量避免或壓根不進行鉆削，是一種少鉆削或無鉆削的鑄造工藝，是鑄造行業(yè)中一項優(yōu)秀的工藝技術(shù)。它的應(yīng)用范圍非常廣泛，不僅適用于各種類型的鋁合金鑄造，而且所生產(chǎn)的鑄件的規(guī)格精度、工藝性能也比其他鑄造方法要高。此外，鑄件耐熱，不便于生產(chǎn)加工，可采用熔模精鑄法鑄造。由于這種鑄造方法在整個鑄造過程中不處于高溫高壓狀態(tài)，因此更適合于在航天航空、國防安全等高科技產(chǎn)業(yè)鏈中鑄造元件。

早在上個世紀(jì)三四十年代，英國就開始用高科技引領(lǐng)的飛機發(fā)動機的渦輪葉片進行精密鑄造，而當(dāng)時的不銹鋼精密鑄造在各個方面都受到了五星好評，因此這種鑄造方法也得到了市場的歡迎。新中國成立后，隨著我國國防科技事業(yè)的發(fā)展，我國對精密鑄造產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用，先后在遼寧省、貴州省、北京市、陜西省、湖南省等地設(shè)立了精密鑄造研究所或鑄造廠。但客觀地說，在我國不銹鋼精密鑄造領(lǐng)域還處于發(fā)展階段，無法考慮到我國航天航空、國防科技等領(lǐng)域的發(fā)展需求。

水玻璃殼體加工工藝。生產(chǎn)水玻璃殼的工藝發(fā)明時間較早，在我國也是在上世紀(jì)五六十年代前蘇聯(lián)引進的工藝。此工藝成本低，實際操作相對簡單，而且原料要求也不高，在不銹鋼精密鑄造中應(yīng)用較為普遍。但與硅溶膠制殼工藝相比，工藝難點較大，所獲得鑄件工藝性能一般，規(guī)格精度較低。但是由于其成本低廉的優(yōu)點，在我國仍有部分民用型或低精度燃?xì)廨啓C上延遲使用該技術(shù)。從引進到現(xiàn)在，我國科技人員對此項技術(shù)進行了較大的改進，具體表現(xiàn)在改進殼體建筑涂料、提高密封固化劑、選用復(fù)合殼體等方面。

改進的關(guān)鍵之處在于在型殼的背面涂上一定數(shù)量的耐火粘土，使型殼的抗壓強度有較大的提高，完成了單殼培燒和燒注。提高密封固化劑的級別時，傳統(tǒng)型密封固化劑要使用氯銨，但這類原材料在整個鑄造過程中會釋放出大量的二氧化氮和氮氧化物，對空氣造成環(huán)境污染。所以密封固化劑改為氯化鋁溶液，再改為氯化鋁結(jié)晶體，其實際效果與氯銨相似。

選擇復(fù)合殼層時，由于水玻璃型殼的工藝性能存在一定的缺陷，所以很多鑄件原裝殼層采用雙模復(fù)合殼層進行鑄造，一方面節(jié)約了生產(chǎn)成本，另一方面提高了鑄件的工藝性能。

此外，在新技術(shù)新工藝開發(fā)層面，現(xiàn)階段比較完善的新技術(shù)有自然吸氣鑄法、泡塑模具法、熔體實體模殼法等。但這一加工工藝在某些方面具有明顯的優(yōu)缺點，今后仍需科技工作者不斷改進。

多元技術(shù)交叉融合發(fā)展趨勢明顯。

未來的發(fā)展方向?qū)⒏幼⒅夭讳P鋼精密鑄造技術(shù)的交叉與融合，新一輪高新科技革命的發(fā)展方向?qū)⒉辉俸唵蔚匾揽恳粌蓚€大類或某一類單一技術(shù)，而將僅僅是多學(xué)科、多技術(shù)產(chǎn)業(yè)的高寬比交叉與緊密結(jié)合。因此，精密不銹鋼鑄造還需結(jié)合相關(guān)技術(shù)發(fā)展。

跨界應(yīng)用快速成型技術(shù)技術(shù)?？蒲屑夹g(shù)的交叉應(yīng)用大多是為了更好地相互補充。在精鑄不銹鋼蠟?zāi)Ｉa(chǎn)過程中，設(shè)計方案和模具加工都比較繁雜，而且要耗費大量的時間。但快速成形技術(shù)卻可以很好的彌補這一不足。但由于原材料的限制，單獨應(yīng)用快速成形技術(shù)是不能做到這一點的。因此，近幾年來，許多工作人員首先利用高分子技術(shù)獲得了鑄造件的原型，從而生產(chǎn)出蠟?zāi)?，然后投資于不銹鋼精密鑄造領(lǐng)域。

例如光固化機的立體造型設(shè)計技術(shù)(SLA)和選擇性激光器鍛燒技術(shù)(SLS)就是在現(xiàn)階段較好地與熔模鑄造術(shù)相結(jié)合。SLA技術(shù)能夠提供更高的規(guī)格精度，特別是在零件表面層的精度上；而SLS的原材料價格相對較低，而且精度比SLA技術(shù)要低。兩者在應(yīng)用全過程中，都要注意把握好快速成形技術(shù)與不銹鋼精密鑄造技術(shù)的結(jié)合點，綜合考慮成本管理、零件鑄造精度難題等因素。選擇合適的平衡點是快速成型技術(shù)和熔模鑄造工藝有機結(jié)合的關(guān)鍵。

和電腦技術(shù)交叉而成的組合。在不銹鋼精鑄的全過程中，設(shè)計方案和優(yōu)化工作是一項耗費人力資源和時間的工作。近幾年來，隨著電子計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，許多需要測量和精確測量的領(lǐng)域都引入了電子計算機技術(shù)，并開發(fā)設(shè)計了各種相關(guān)的計算軟件，如ProCAST、AutoCAD、AFSolid、Anycasting等手機軟件。這款手機軟件可以對不銹鋼精密鑄造的設(shè)計方案和整個鑄造過程進行測量或模擬，根據(jù)數(shù)據(jù)信息測量或模擬，完成對規(guī)劃方案的提升，對不銹鋼精密鑄造的發(fā)展有很好的促進作用。

清華大學(xué)在基本的通用性模擬仿真軟件開發(fā)和設(shè)計方面早已走在了世界的前列，也是針對航空公司發(fā)動機零件鑄造模擬軟件、TiAi鋁合金渦輪葉片等高檔鑄造電子計算機模擬仿真軟件進行的；哈工大早已針對航天站、火箭彈等航空公司關(guān)鍵鑄造結(jié)構(gòu)開展了試驗室手機軟件模擬鑄造的科學(xué)研究工作；華南理工大學(xué)為中高檔熔模鑄造開發(fā)出的華鑄CAE系統(tǒng)軟件，具有更廣泛的使用面，也是當(dāng)今國內(nèi)電子計算機技術(shù)和熔模鑄造術(shù)相交叉應(yīng)用比較領(lǐng)先的典范。

但是，在今天的整個應(yīng)用過程中，大家也應(yīng)該關(guān)注一些難題，比如計算機技術(shù)的模型適用范圍，原材料本身的主要熱物性參數(shù)，這種難題處理得好可以大大縮短不銹鋼精密鑄造的產(chǎn)品研發(fā)時間。

長期以來，在我國產(chǎn)業(yè)布局不斷調(diào)整的情況下，高新技術(shù)領(lǐng)域在中國高新技術(shù)和經(jīng)濟發(fā)展中的地位越來越重要。面對這樣的大環(huán)境，未來不銹鋼精密鑄造市場前景廣闊，其穩(wěn)定發(fā)展需要多道配套。

首先，應(yīng)該堅持自主研發(fā)，堅持以自己的能力為基礎(chǔ)。雖然引進和改進技術(shù)的方法可以大大減少我國與高科技水平國家之間的差距，但這種引進方法仍然是一種“走別人的路”的方法，并受到其他國家的限制。因此，在新時期，在我國應(yīng)該堅持以發(fā)展具有自身特色的高新技術(shù)為主，抓住關(guān)鍵高新技術(shù)，才能使我國的不銹鋼鑄件行業(yè)持續(xù)發(fā)展，不斷發(fā)展。

其次，要堅持發(fā)展的核心理念，塑造公司的典范。本領(lǐng)域是較為頂尖的不銹鋼精密鑄造領(lǐng)域，理應(yīng)在眾多企業(yè)中選擇龍頭和典范，以其推動我國不銹鋼精密鑄造的發(fā)展。

歸根結(jié)底，要促進產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)制造的融合。國內(nèi)目前從事不銹鋼精密鑄造科研的知名高校并不多，且往往與各式各樣的廠家保持著密切的聯(lián)系，僅在校園內(nèi)的實驗室進行產(chǎn)品研發(fā)。這種做法在我國不銹鋼鑄造行業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)和大范疇營銷推廣方面存在不足。因此，生產(chǎn)商能夠與高校建立起協(xié)同產(chǎn)品研發(fā)與生產(chǎn)制造的協(xié)作體系，讓技術(shù)不僅能在實驗室中存活，而且能將資金投入到生產(chǎn)生產(chǎn)線上。