深入解析自动化铸造机器替代人工的趋势

铸造业的发展，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。 　　据2008年统计，我国年产铸件3350万吨，是世界铸造大国。随着我国铸造产业的不断发展，国内铸造产业将打造“四有”创新企业，即有创新思想、创新计划、创新的制度和体系以及创新的工作方式。

　　而在转型升级方面，则要打造具有六大特征的新型企业：

　　一，制造前端市场研发和后端服务变大，制造环节缩小的业务模式创新的企业。

　　二，从卖商品转变到卖方案，提供完整解决方案的企业。

　　三，以智能和集成为标志的数字化企业。、

　　四，三五年翻一番的速度型企业。

　　五，先进科技、绿色制造、持续创新的企业。

　　六，打造高端产品、精品，引导消费、品牌制胜的企业。这样的产业革新，相信我国铸造业未来将更加辉煌，美好的未来，我们拭目以待。

　　“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。

　　“十五”期间，铸造机械行业主要经济指标的年均增长都在30%以上，高于机床工具全行业平均增长水平，特别是利润增长更快，年均利润增长高达46%，同时也保持较高的市场销售水平。

　　另外，树脂砂造型成套设备，基本可以满足国内市场需求，改变了过去主要依赖进口的局面;已经能够生产出较高水平的铸造自动生产线，达到可部分替代进口的水平，部分的解决了轿车发动机缸体、缸盖等铸件毛坯也要进口的情况;高水平自动制芯机、自动铸件清理机、自动砂处理机、大型自动压铸机以及精密铸造设备等铸造机械，国内基本上都能生产制造。应当说“十五”期间铸造机械行业的产品水平有了很大提高，为中国铸造机械行业今后的进一步发展打下良好基础。

　　“十一五”期间，装备制造业在国际、国内巨大市场需求的刺激下，铸造仍将继续保持较高速度增长。由于铸造机械产品的技术水平仍然与市场需求差距较大，使行业的发展存在巨大的发展潜力和扩展空间，为铸造机械行业的快速增长带来机遇。

　　“十二五”期间，铸造行业力争在国际上变强而不是单一的依靠产量。同时将绿色铸造作为发展的重点，以低碳环保为铸造业的发展宗旨。而电子商务的普及也将传统的铸造业融入到了互联网的世界，国际铸业网的成功也标志着国内铸造业开始翻开了新的一页。

　　“十二五”末，大型核电、火电、水电、风电等高效清洁发电设备和钢铁、石化、船舶、轨道交通、机床、航空航天、汽车等产业将提供大型铸件和高端关键铸件及各类功能铸件，铸造行业将达到世界先进水平。 根据我国共同富裕的总目标，最终要缩小东西差距，我国将实施东部来带动西部发展的战略，这个战略对我国的铸造行业同样适用。

　　广州市铸王机械设备有限公司成立于2005年，经过十多年科研发展壮大，已经具备了多项高科技专利技术，甚至可以同新时代“扳一扳手腕”的实力。

　　我国东部地区的铸造业，因为自身的区位优势和国家政策的扶持，发展态势良好，发展水平大大高于西部地区的铸造业。为落实我国的西部大开发战略，促进西部经济发展，我们要促进西部铸造等基础行业发展，以为西部经济的腾飞夯实基础。这就要求我国东部地区的铸造业，以其较为先进的技术优势，较为雄厚的资金优势、管理优势，带动西部铸造业发展，从而达到共同繁荣的总目标。要解决铸造产业中恶性竞争的问题，首先要解决这些铸造厂的生存问题。

　　推动我国的铸造产业升级，需发展高端铸造，发展高端铸造可改变我国铸造产业的结构，减少中低端铸造厂的数量，减小低端铸造产品市场的竞争压力，从而使中低端铸造市场逐步恢复到有序状态，一举解决恶性竞争的问题。我国铸造业的专业化生产已初具规模。如今已经形成了一批颇具特色的专业化铸造生产企业。

　　这些企业主要包括：高紧实度造型+先进制芯+双联熔炼的发动机铸件铸造企业;大批量机械化生产的刹车毂、制动盘、排气管等汽车铸件厂;树脂自硬砂为主体的机床、箱体、风电等大型铸件生产厂;V法工艺为主体的铸造厂和消失模铸造厂;金属型或金属型覆砂为主的曲轴、磨球生产厂;硅溶胶或硅酸乙脂为粘结剂的高档熔模精密铸造厂;水玻璃为粘结剂的普通钢件精铸厂;离心球铁铸管厂和离心灰铁铸管厂;有色合金砂铸压(高/低/差)铸厂等等。 从历史悠久的铸造技术发展到今天的现代铸造技术或液态凝固成形技术这不仅与金属与合金的结晶与凝固理论研究的深入和发展、各种凝固技术的不断的出现和提高、计算机技术的应用等有关 , 而且还与化学工业、机械制造业、制造方法和技术的发展密切相关。

　　(一) 凝固理论的发展结晶与凝固是铸件形成过程的核心, 它决定着铸件的组织和缺陷的形成 ， 也决定了铸件的性能和质量 。 近 30 年来 ,借助于物理化学、金属学、非平衡态热力学与动力学、高等数学和计算数学 , 从传热、传质和固液界面几个方面进行 研究 ,使金属凝固理论有了很大的发展 , 这不仅使人们对许多条件下的凝固过程 和组织特征有了深入的认识 ,而且促使了许多凝固技术和液态凝固成形方法的提出、发展和生产应用。例如凝固理论已建立了铸件冷却速度和品粒度以及晶粒度与铸件力学性能之间的一些函数关系 , 从而为控制铸造工艺参数和铸件力学性能 提供了依据。

　　(二) 凝固技术的发展控制凝固过程是开发新型材料和提高铸件质量的重要途径。顺序凝固技术、快速凝固技术、复合材料的获得、半固态金属铸造成形技术等等就是集中的代表。

　　1. 顺序凝固技术所谓的顺序凝固技术，是使液态金属的热量沿一定向排出, 或通过对液态金属施行某方向的快速凝固 , 从而使晶粒的生长( 凝固 )向着一定的方向进行 , 最终获得具有单方向晶粒组织或单晶组织的铸件的一种工艺方法。由于冷却及控制技术的不断进步,使热量排出的强度及方向性不断提高 , 从而使固液界面前沿液相中的温度梯度增大 , 这不仅使晶粒生长的方向性提高 ,而且组织更细长、挺直、并延长了定向区 . 顺序凝固技术已广泛应用于铸造 高温合金燃气轮机叶片的生产中 , 由于沿定向生长的组织的力学性能优异, 使叶 片工作温度大幅度提高 , 从而使航空发动机性能提高。 顺序凝固技术的最新进展 是制取单晶体铸件 , 如单晶涡轮叶片 ,它比一般顺序凝固柱状晶叶片具有更高的 工作温度 , 抗热疲劳强度、抗蠕变强度和耐腐蚀性能。采用这种高温合金单晶叶片 的航空发动机 ,有效地增加了航空发动机的推力和效率 , 使其性能大幅度提高。

　　2. 快速凝固技术即在比常规工艺条件下的冷却速度(10-4 - 10K/S) 快得多的冷却条件 (103 - 109 K/S) 下 ,使液态合金转变为固态的工艺方法。它使合金 材料具有优异的组织和性能 , 如很细的晶粒 ( 通常

　　3. 复合材料制备凝固技术的另一发展是用于复合材料的制备口所谓复合材料, 就是在非金属或金属基体中引人增强相或特殊成分 ,通过控制凝固使增强相按所希望的方式分布或排列的一种具有特殊性能的材料。由于复合材料的基体 具有较高的断裂性 , 加上增强相的存在 ,故能表现出与普通单相组织材料不同的性能 , 如高强度、良好的高温性能和抗疲劳性能 , 已发展了多种制取复合材料的工艺方法 ,如结合顺序凝固技术制备自生复合材料。此领域的应用前景将越来越广。

　　4. 半固态铸造半固态金属铸造成形技术经过20 多年的研究及发展 , 已进入工业应用阶段。其原理是在液态金属的凝固过程中进行强烈的搅拌 (可以采用机械、电磁或其它方式 ) , 使普通铸造易于形成的树枝晶网络骨架被打碎而形成分散的颗粒状组织形态 , 从而制得半固态金属液 ,它具有一定的流动性 ,然后可利用常规的成形技术如压铸、挤压、模锻等成形生产坯料或铸件。半固态金属铸造成形克服了传统铸造成形易产生的缩孔、缩松、气孔及尺寸偏差等缺点, 具有成形温度低, 延长模具寿命 , 节约能源 , 改善生产条件和环境 , 提高铸件质量 ( 减少气孔和凝固收缩 ) ,减少加工余量等许多优点。半固态金属成形工艺将成为 21 世纪极具发展前途的近净形化成形技术之一。