金属铸造工艺全面综述

将熔融金属倒入成形空白空间制造物品称金属铸造。金属随之硬化冷却成模具提供形状。

若需从实心金属块加工物品，铸造常为更经济选择。有多种金属铸造技术。金属用途、生产批次、铸件复杂度影响最有效铸造类型选择。

随工业需求应用增长，对复杂高质量产品需求增加。幸好有多种铸造方法能为各种用途和客户要求创建复杂精密产品。

理解不同铸造技术优缺点助您选择最适合制造需求工艺。本文将讨论各类铸造工艺及其优缺点

开始！

了解《钢铁生产详细指南》！

铸造工艺类型

当今工业世界常见铸造工艺类型：

• 砂型铸造工艺
• 离心铸造
• 消失模铸造
• 重力压铸
• 压力压铸
• 熔模铸造
• 石膏铸造
• 真空铸造
• 挤压铸造
• 连续铸造

砂型铸造工艺

砂型铸造是灵活铸造方法，可铸造任何金属合金（铁或非铁）。工业常用于汽车金属铸造部件大批量制造，如缸体、缸盖、曲轴等。

工艺用人工或天然结合砂基模具制模具平面。模具平面分上模（上半）和下模（下半）。用浇注杯将熔融金属倒入设计中，使其硬化成最终形状。最后去除多余金属完成金属铸造产品。

优势

砂型铸造工艺益处：

• 生产成本相当低，尤其小批量生产
• 大型部件制造
• 铸造铁和非铁合金
• 可回收利用
• 加工高熔点金属如钛和钢

劣势

砂型铸造工艺劣势：

• 精度低于替代技术
• 难应用于有既定尺寸重量规格产品
• 产品表面粗糙

了解《锡详细指南》！

重力压铸

重力压铸，常称永久模铸造，用钢、石墨等金属可复用模具生产金属和合金。

此类金属铸造可制造车轮、发动机活塞、管件、齿轮箱、齿轮等多种物品。

此法熔融金属在重力作用下直接倒入模具型腔。模具可倾斜控制填充获更好覆盖。

让熔融金属在模具内冷却凝固成型物品。结果增加特定青铜、铸铁、铅锌铝镁合金等铸造材料普及。

与传统压力铸造不同，此类方法从底向上填充模具。但比砂型铸造铸造速率高。因用昂贵金属模具，成本显著更高。

优势

重力压铸益处：

• 因快速凝固生产优良表面质量产品
• 铸造产品高精度严公差
• 可复用模具提高生产率节省时间降低生产成本
• 产品力学性能改善
• 薄壁产品制造

劣势

重力压铸劣势：

• 偶尔产品被脱模机构弄伤
• 模具制造成本高
• 铸造复杂物品困难

了解《消失模铸造 (EPC) 详细指南》！

压力压铸

按压力有两种压力压铸：高压压铸和低压压铸。

高压压铸更常用于复杂几何形状精细精度大批量生产。低压压铸更适合大型简单零件制造。

这些金属铸造涉及将锌、锡、铜、铝等有色金属合金高压注入涂润滑剂可复用模具。

为防金属硬化，快速注射过程全程保持高压。过程完成后取出铸件精加工去除多余材料。

填充模具方面，压力压铸区别于重力压铸。压力压铸用熔融金属高压注入金属模具。随后熔融金属快速凝固成所需产品。

优势

压力压铸益处：

• 高尺寸公差精度
• 高生产率优良产品质量
• 减少后续机加工操作
• 熔融金属快速冷却提高生产率
• 工艺可长时间进行无需更换模具

劣势

压力压铸局限：

• 工具成本高
• 仅允许有色材料
• 完整装置需大量资金投入
• 不用于结构件因难保证产品所需力学性能

了解《铸造与锻造区别详细指南》！

熔模铸造

熔模铸造（失蜡铸造）用蜡模涂耐火材料和粘结剂制一次性陶瓷模具。熔融金属随之倒入模具制金属铸件。

熔模铸造类型昂贵费工，可大批量或复杂铸造生产齿轮、自行车后架、摩托车碟、喷砂设备替换件等金属铸造产品。

优势

熔模铸造益处：

• 可制造薄壁、高复杂度、优良表面质量部件
• 最小化后续机加工需求
• 可铸造难熔合金如不锈钢、薄钢等
• 壳模分离允许 90 度角铸件
• 制品高尺寸精度
• 收缩模具余量

劣势

熔模铸造局限：

• 使用成本高
• 生产周期长
• 模具制造成本高
• 每铸造循环蜡模需新模具制作

了解《模块化建筑详细指南》！

石膏铸造

除模具材料为"巴黎石膏"外，石膏铸造工艺类似砂型铸造。

石膏因导热率热容有限冷却金属比砂慢，有助实现高精度，尤其薄横截面件。但不可用高温铁基材料。

特别是石膏模铸造工艺可制造 30 克小铸件至 45 公斤大铸件。

优势

石膏铸造优势：

• 成品表面光滑
• 铸造薄壁复杂结构尺寸精度优于砂型铸造

劣势

石膏铸造劣势：

• 铜铝基合金用途少
• 可能需频繁补充石膏模材料
• 材料稳定性差于砂可能影响整个过程
• 冷却时间长影响生产率
• 不适用高易燃材料
• 工艺通常比大多数铸造操作更昂贵

了解《箱涵详细指南》！

离心铸造

离心铸造（旋转铸造）用离心力工业生产圆柱形件。此类金属铸造将熔融金属倒入热旋转模具。

高压熔融金属在离心力作用下分布于模具。

离心铸造三类：垂直离心铸造、半离心铸造、真离心铸造。半离心铸造用浇道完全填充模具，区别于真离心铸造。

但真离心铸造因持续旋转熔融金属附着模具侧壁。垂直离心铸造顾名思义涉及定向成型，工序同真离心铸造。

通常离心铸造生产旋转几何体如圆柱。特别如缸套、活塞环、离合器片、衬套轴承等。

此外向模具中心浇注金属有助最小化气孔、缩孔、气袋等缺陷。但不适合所有金属合金。

优势

离心铸造优势：

• 工艺收率提高减少废料
• 高密度近乎无缺陷铸造
• 易制造桶套复合金属铸件
• 无需浇道和冒口

劣势

离心铸造劣势：

• 成本高
• 需熟练人员
• 仅制造特定形状

了解《黄铜详细指南》！

消失模铸造

熔模铸造和消失模铸造区别：前者用蜡作模型，后者用泡沫。

模型制作后，用浸涂、喷涂、刷涂涂覆耐火陶瓷。熔融金属倒入模具制成品。

这些铸造类型可应用多种材料：铁基合金、合金铸铁、碳钢、合金钢。消失模铸造特别用生产泵壳、消防栓、阀门、管件等。

高生产精度准确性只是消失模铸造几个益处。但有几个缺点不适合小批量应用。

优势：

消失模铸造优势：

• 高质量铸造
• 设计灵活性
• 优良生产
• 大规模制造具成本效益

劣势

消失模铸造局限：

• 小批量生产模型成本高
• 低强度导致模型变形损坏，延长生产工序交付时间

了解《铸造缺陷详细指南》！

真空铸造

真空铸造制造顾名思义在 100 bar 以下真空压力下进行以排除模具型腔气体。

这些铸造工艺在真空室内向模具型腔倒入熔融金属移除气泡和气囊。

模具型腔在真空下抽真空防止金属注射过程气体被困。金属在加热室固化后从模具取出。

汽车、航空航天、电子、海洋、电信等多行业用真空压铸法。

结果结构底盘部件、车身元件等由此制造技术生产。

优势

真空铸造益处：

• 改善压铸力学性能、表面质量、气孔率
• 制造薄壁产品
• 可热处理和焊接制品
• 适合小规模制造
• 无需昂贵硬模精加工
• 早期减少气囊气泡

劣势

真空铸造劣势：

• 工具成本高
• 工艺模具寿命有限
• 中空可能性

了解《紧固件详细指南》！

挤压铸造

挤压铸造（液态锻造）是混合金属成形法，单阶段结合模锻与永久模铸造。

此工序预定体积熔融金属合金压入模具成形加压。金属部件加热至熔点后从模具取出。

挤压压铸特别是汽车系统安全关键部件可能铸造方法。如底盘框架、支架、节点、空间框架接头、铝前转向节等。

此类金属铸造结合铸造锻造优势。如凝固时高压防气孔缩孔。

但因特殊工具需求，大批量生产不如其他铸造方法常见。

优势

挤压铸造益处：

• 消除气孔、缩孔、缩孔气孔等内在缺陷
• 表面磨损极小
• 可防铸造裂纹
• 高强度元素
• 无材料浪费

劣势

挤压铸造局限：

• 零件形状设计选项少
• 生产率降低
• 加工需求增加
• 需精确控制降低整体工艺速度

了解《铸铁详细指南》！

连续铸造

顾名思义，可持续大批量生产固定横截面金属型材。钢棒制造常用此铸造。

半连续铸造产品如铸锭、锭、棒等由垂直铸造生产。

通过精心控制熔融金属注入开口水冷模具速率，可使液态金属中心形成固态金属表面。

因此金属凝固从外向内进行。过程完成后金属链可持续从模具拉出。

机械剪切或移动氧乙炔焊枪可按预定长度切割产品。连续铸造典型结果为均匀、可靠、致密产品。

优势

连续铸造优势：

• 铸造产品尺寸范围广，从薄带到大板坯和铸锭
• 持续生产降低成本
• 减少材料浪费

劣势

连续铸造局限：

• 模具必须持续冷却，否则中心线收缩
• 仅铸造固定横截面简单形状
• 需巨大场地和巨额初始投资

了解《金属铸造四大常见类型详细指南》！

结论

总之，铸造是多功能基础制造技术，对不同行业创造各种产品至关重要。

多种铸造工艺如砂型铸造、熔模铸造、压铸等各有独特优势，最佳选择基于产品数量复杂度、所需原材料量等因素。

熔模铸造擅长制造详细高精度部件，砂型铸造是用多种材料生产大型复杂零件的成本效益技术。

压铸常用于汽车电子行业，适合恒定质量尺寸精度零件大批量制造。离心铸造和永久模铸造为特定应用提供独特解决方案。

铸造工艺选择取决于项目特定要求。每种铸造方法有自己优势和限制。

最终，铸造技术多样性使生产商能高效生产各种尺寸形状材料部件产品，为全球行业多样性创新做贡献。

随着技术材料发展，铸造技术可能演变，为未来制造开辟新可能。

了解《熔模铸造详细指南》！

常见问题

类型转换有哪些不同类型？

编程中类型转换是将变量或值从一种数据类型改为另一种。这对软件数据解释至关重要，因每种数据形式有独特特征行为决定使用方式。

铸造工艺如何工作？

熔融金属在特殊制造工艺铸造中倒入模具冷却凝固成所需形状。此方法能以相对低成本生产精致设计复杂形状，区别于其他制造技术。

铸造例子？

铸造是通用制造工艺生产各行业广泛产品。铸造产品例子：消防栓，供水系统用。消防设备如：消防栓、接头、管件

铸造程序两大主要类别？

一次性和非一次性铸造是现代铸造工艺两主要子类。模具材料如金属或砂、浇注技术如重力、真空、低压进一步细分。

为何称"铸造"？

基本含义都是抛掷。抛鱼线、投影子等。"抛掷"被"铸造"同义词替代指倒金属入模。随后术语获更广塑形含义，如给骨折肢体敷石膏。

了解《锌详细指南》！