不銹鋼鑄造的精加工前景和趨勢(shì)

不銹鋼鑄造精加工領(lǐng)域不同于傳統(tǒng)型鑄造，在我國(guó)雖然是鑄造大國(guó)，但精加工處于發(fā)展階段，與資本主義國(guó)家相比仍存在較大差距。近年來(lái)，在我國(guó)大力推進(jìn)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(duì)完善的技術(shù)手段。另外，我國(guó)對(duì)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(guó)具有廣闊的發(fā)展空間。

發(fā)展不銹鋼精密鑄造市場(chǎng)前景廣闊。

精鑄也叫熔模精鑄。這種工藝在整個(gè)鑄造過(guò)程中都盡量避免或壓根不進(jìn)行鉆削，是一種少鉆削或無(wú)鉆削的鑄造工藝，是鑄造行業(yè)中一項(xiàng)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(gè)鑄造過(guò)程中不處于高溫高壓狀態(tài)，因此更適合于在航天航空、國(guó)防安全等高科技產(chǎn)業(yè)鏈中鑄造元件。

早在上個(gè)世紀(jì)三四十年代，英國(guó)就開始用高科技引領(lǐng)的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪葉片進(jìn)行精密鑄造，而當(dāng)時(shí)的不銹鋼精密鑄造在各個(gè)方面都受到了五星好評(píng)，因此這種鑄造方法也得到了市場(chǎng)的歡迎。新中國(guó)成立后，隨著我國(guó)國(guó)防科技事業(yè)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)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(shuō)，在我國(guó)不銹鋼精密鑄造領(lǐng)域還處于發(fā)展階段，無(wú)法考慮到我國(guó)航天航空、國(guó)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(shí)間較早，在我國(guó)也是在上世紀(jì)五六十年代前蘇聯(lián)引進(jìn)的工藝。此工藝成本低，實(shí)際操作相對(duì)簡(jiǎn)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(diǎn)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(diǎn)，在我國(guó)仍有部分民用型或低精度燃?xì)廨啓C(jī)上延遲使用該技術(shù)。從引進(jìn)到現(xiàn)在，我國(guó)科技人員對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了較大的改進(jìn)，具體表現(xiàn)在改進(jìn)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(jìn)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(qiáng)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(jí)別時(shí)，傳統(tǒng)型密封固化劑要使用氯銨，但這類原材料在整個(gè)鑄造過(guò)程中會(huì)釋放出大量的二氧化氮和氮氧化物，對(duì)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(shí)際效果與氯銨相似。

選擇復(fù)合殼層時(shí)，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(jìn)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(shí)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(diǎn)，今后仍需科技工作者不斷改進(jìn)。

多元技術(shù)交叉融合發(fā)展趨勢(shì)明顯。

未來(lái)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?jiǎn)單地依靠一兩個(gè)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(bǔ)充。在精鑄不銹鋼蠟?zāi)Ｉa(chǎn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)方案和模具加工都比較繁雜，而且要耗費(fèi)大量的時(shí)間。但快速成形技術(shù)卻可以很好的彌補(bǔ)這一不足。但由于原材料的限制，單獨(dú)應(yīng)用快速成形技術(shù)是不能做到這一點(diǎn)的。因此，近幾年來(lái)，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(jī)的立體造型設(shè)計(jì)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(jià)格相對(duì)較低，而且精度比SLA技術(shù)要低。兩者在應(yīng)用全過(guò)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(diǎn)，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(diǎn)是快速成型技術(shù)和熔模鑄造工藝有機(jī)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(guò)程中，設(shè)計(jì)方案和優(yōu)化工作是一項(xiàng)耗費(fèi)人力資源和時(shí)間的工作。近幾年來(lái)，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，許多需要測(cè)量和精確測(cè)量的領(lǐng)域都引入了電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，并開發(fā)設(shè)計(jì)了各種相關(guān)的計(jì)算軟件，如ProCAST、AutoCAD、AFSolid、Anycasting等手機(jī)軟件。這款手機(jī)軟件可以對(duì)不銹鋼精密鑄造的設(shè)計(jì)方案和整個(gè)鑄造過(guò)程進(jìn)行測(cè)量或模擬，根據(jù)數(shù)據(jù)信息測(cè)量或模擬，完成對(duì)規(guī)劃方案的提升，對(duì)不銹鋼精密鑄造的發(fā)展有很好的促進(jìn)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(jì)方面早已走在了世界的前列，也是針對(duì)航空公司發(fā)動(dòng)機(jī)零件鑄造模擬軟件、TiAi鋁合金渦輪葉片等高檔鑄造電子計(jì)算機(jī)模擬仿真軟件進(jìn)行的；哈工大早已針對(duì)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(yàn)室手機(jī)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(guó)內(nèi)電子計(jì)算機(jī)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(gè)應(yīng)用過(guò)程中，大家也應(yīng)該關(guān)注一些難題，比如計(jì)算機(jī)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(shí)間。

長(zhǎng)期以來(lái)，在我國(guó)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(guó)高新技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位越來(lái)越重要。面對(duì)這樣的大環(huán)境，未來(lái)不銹鋼精密鑄造市場(chǎng)前景廣闊，其穩(wěn)定發(fā)展需要多道配套。

首先，應(yīng)該堅(jiān)持自主研發(fā)，堅(jiān)持以自己的能力為基礎(chǔ)。雖然引進(jìn)和改進(jìn)技術(shù)的方法可以大大減少我國(guó)與高科技水平國(guó)家之間的差距，但這種引進(jìn)方法仍然是一種“走別人的路”的方法，并受到其他國(guó)家的限制。因此，在新時(shí)期，在我國(guó)應(yīng)該堅(jiān)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(guó)的不銹鋼鑄件行業(yè)持續(xù)發(fā)展，不斷發(fā)展。

其次，要堅(jiān)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(dòng)我國(guó)不銹鋼精密鑄造的發(fā)展。

歸根結(jié)底，要促進(jìn)產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)制造的融合。國(guó)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)。這種做法在我國(guó)不銹鋼鑄造行業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)和大范疇營(yíng)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(shí)驗(yàn)室中存活，而且能將資金投入到生產(chǎn)生產(chǎn)線上。