不銹鋼精密鑄造行業(yè)不同于傳統的鑄造行業(yè)，我國雖然是鑄造大國，但是精密鑄造處于發(fā)展階段，與發(fā)達國家還存在較大的差距。近年來(lái)，我國大力推進(jìn)工業(yè)化，科技水平不斷提高，在精密鑄造方面已經(jīng)有一些相對成熟的技術(shù)手段。與此同時(shí)，我國對精密鑄造產(chǎn)品的需求也在不斷增加。因此，精密鑄造（特別是不銹鋼精密鑄造）在我國將具有廣闊的發(fā)展空間。
不銹鋼精密鑄造發(fā)展前景廣闊
不銹鋼精密鑄造又叫作熔模精密鑄造。該工藝在鑄造過(guò)程中盡量減少或者根本不進(jìn)行切削，是一種少切削或無(wú)切削的鑄造工藝，是鑄造行業(yè)中一項優(yōu)異的工藝技術(shù)。其應用范圍非常廣，不僅適用于各種類(lèi)型、各種合金的鑄造，而且生產(chǎn)出的鑄件尺寸精度、表面質(zhì)量比其他鑄造方法要高。同時(shí)，耐高溫、不易于加工的鑄件，均可采用熔模精密鑄造方式。這種鑄造方式由于鑄造過(guò)程中并不處于超高溫狀態(tài)，更適于鑄造航空航天、國防等高精尖產(chǎn)業(yè)的元件。
最早的不銹鋼精密鑄造可以追溯到上世紀三四十年代，美國最早用不銹鋼精密鑄造法對其當時(shí)科技領(lǐng)先的航空發(fā)動(dòng)機中的渦輪葉片進(jìn)行鑄造，成品受到了各方面的好評，進(jìn)而使這種方法得到推廣。我國對不銹鋼精密鑄造的研發(fā)和使用則是在新中國成立之后，隨著(zhù)我國國防工業(yè)的發(fā)展，遼寧、貴州、北京、陜西、湖南等地都開(kāi)設了不銹鋼精密鑄造研究所或鑄造廠(chǎng)。不過(guò)，客觀(guān)地說(shuō)，我國不銹鋼精密鑄造行業(yè)仍然在發(fā)展階段，尚不能滿(mǎn)足我國航空航天、國防工業(yè)等行業(yè)的發(fā)展需求。
不銹鋼精密鑄造行業(yè)不同于傳統的鑄造行業(yè)，因為不銹鋼精密鑄造的產(chǎn)品附加值較高。根據相關(guān)統計（2013年數據），在歐美國家的航空航天設備和優(yōu)秀發(fā)動(dòng)機中，精密鑄造原件的產(chǎn)品附加值將近占總附加值的70%，但是我國的占比則不足35%。我國目前雖然已經(jīng)是鑄造量最大的國家，但是鑄造價(jià)值仍然處于中上游水平，尚不能達到頂尖水平。因此，發(fā)展不銹鋼精密鑄造的根本意義，一是國防和科技的根本需求，是發(fā)展經(jīng)濟的必由之路
技術(shù)不斷成熟，但亟待改進(jìn)
目前，在不銹鋼精密鑄造方面，已經(jīng)有多種成熟的技術(shù)和工藝。
硅溶膠型殼工藝。硅溶膠制殼工藝普遍應用于較為尖端的內燃機零件鑄造行業(yè)。該方法使用的涂料穩定性較好，不需要化學(xué)硬化過(guò)程，并且耐高溫，具備更好的抗變形能力。但是，該技術(shù)的缺點(diǎn)就是對蠟模的溫潤性較差，雖然可通過(guò)添加表面活性劑進(jìn)行改善，但會(huì )在一定程度上增加投入。
水玻璃型殼工藝。水玻璃型殼工藝發(fā)明時(shí)間很早，我國也在上世紀五六十年代從蘇聯(lián)引進(jìn)了該技術(shù)。該技術(shù)成本低，操作相對簡(jiǎn)單，同時(shí)對原材料的要求也不高，在不銹鋼精密鑄造中使用較為廣泛。不過(guò)，該技術(shù)相比于硅溶膠制殼工藝的最大問(wèn)題是所得鑄件的表面質(zhì)量一般，尺寸精度較低。但因其成本具有優(yōu)勢，我國在部分民用或者低精度的內燃機上仍然沿用這一技術(shù)。該技術(shù)自引進(jìn)以來(lái)，我國科研人員對其進(jìn)行了比較大的改進(jìn)，主要表現在改善型殼涂料、優(yōu)化硬化劑、采用復合型殼等方面。
改善型殼涂料的主要改進(jìn)是在型殼的背部涂料中加入了一定量的耐火黏土，讓型殼的強度有了較大的提高，實(shí)現了單殼焙燒和燒注。在優(yōu)化硬化劑方面，傳統硬化劑多用氯化銨，但是這種材料在鑄造過(guò)程中會(huì )釋放大量氨氣和氮氧化物氣體，對大氣造成污染。所以，硬化劑改用氯化鋁溶液，進(jìn)一步改用氯化鋁結晶，這種硬化劑效果與氯化銨類(lèi)似。
在采用復合型殼方面，因為水玻璃涂料型殼的表面質(zhì)量存在一定的缺陷，所以很多原件的鑄造都采用多層模復合的形式進(jìn)行鑄造，一方面節約了成本，另一方面也提高了鑄件的表面質(zhì)量。
此外，在新工藝發(fā)展方面，目前較為成熟的新工藝有自吸鑄工藝、泡沫塑料模和熔模型殼鑄造等工藝。不過(guò)，這些工藝在某些方面都具有明顯的優(yōu)缺點(diǎn)，未來(lái)仍需要科技工作者不斷改進(jìn)。
多技術(shù)交叉和融合發(fā)展趨勢明顯
在今后的發(fā)展方向中，不銹鋼精密鑄造技術(shù)的交叉與融合會(huì )越來(lái)越明顯，新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命的發(fā)展方向不會(huì )僅僅依賴(lài)于一兩類(lèi)學(xué)科或某種單一技術(shù)，而是多學(xué)科、多技術(shù)領(lǐng)域的高度交叉和深度融合。因此，不銹鋼精密鑄造也要與相關(guān)技術(shù)融合發(fā)展。
與快速成型技術(shù)的交叉使用?？茖W(xué)技術(shù)的交叉使用多半是為了互補。不銹鋼精密鑄造的蠟模制作過(guò)程中的設計和模具制造較為復雜，并需要耗費大量時(shí)間。而快速成型技術(shù)則能很好地彌補這一缺點(diǎn)。不過(guò)，受材料限制，單獨使用快速成型技術(shù)則無(wú)法達到要求。因此，近年來(lái)，很多工作者首先使用高分子技術(shù)獲得鑄件的原型，進(jìn)而制造蠟模，從而投入到不銹鋼精密鑄造行業(yè)使用。
例如，光固化立體造型技術(shù)（SLA）和選擇性激光燒結技術(shù)（SLS）是目前與熔模鑄造術(shù)聯(lián)合使用較為成熟的技術(shù)。SLA技術(shù)能夠提供較高的尺寸精度，尤其是零件外表面的精度；而SLS的原材料價(jià)格相對較低，精度也低于SLA技術(shù)。這兩項技術(shù)在使用過(guò)程中，必須注意控制好快速成型技術(shù)與不銹鋼精密鑄造技術(shù)的關(guān)鍵結合點(diǎn)，包括成本控制和零件的鑄造精度問(wèn)題的綜合考慮等。選擇合適的平衡點(diǎn)是快速成型技術(shù)與熔模鑄造術(shù)有機結合的關(guān)鍵問(wèn)題。
與計算機技術(shù)的交叉融合。不銹鋼精密鑄造過(guò)程中的方案設計和優(yōu)化工作是一項較為耗費人力和時(shí)間的工作。近年來(lái)，隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，很多需要大量計算和精度計算的行業(yè)都引入了計算機技術(shù)，并開(kāi)發(fā)了各種相應的計算軟件，如ProCAST、Auto CAD、AFSolid、Anycasting等多種軟件。這些軟件可以對不銹鋼精密鑄造的設計和鑄造過(guò)程進(jìn)行計算或者模擬，通過(guò)數據計算的方式來(lái)實(shí)現方案優(yōu)化，對不銹鋼精密鑄造的發(fā)展起到了良好的推動(dòng)作用。
清華大學(xué)在常規的通用模擬軟件開(kāi)發(fā)上已經(jīng)走在了世界前列，更是針對航空發(fā)動(dòng)機零件鑄造模擬軟件、TiAi合金渦輪葉片等高端鑄造中的計算機模擬軟件進(jìn)行了研發(fā)；哈爾濱工業(yè)大學(xué)已經(jīng)對空間站、火箭等航空鑄造中的重要結構進(jìn)行了實(shí)驗室軟件模擬鑄造的研究工作；華中科技大學(xué)則是針對中高端的熔模鑄造開(kāi)發(fā)出華鑄CAE系統，具備更加廣泛的適用面，也是我國當前較為領(lǐng)先的計算機技術(shù)與熔模鑄造術(shù)交叉使用的典范。
但是，在當前的使用過(guò)程中，我們還應當注意計算機軟件的建模適用性、材料本身的熱物性參數等問(wèn)題，這些問(wèn)題良好的解決能夠在大大縮短不銹鋼精密鑄造的研發(fā)時(shí)間。
穩健發(fā)展需多路齊進(jìn)
長(cháng)久以來(lái)，我國不斷對產(chǎn)業(yè)結構進(jìn)行調整，高新技術(shù)板塊在我國科技和經(jīng)濟發(fā)展中越來(lái)越重要。在這樣的大環(huán)境下，未來(lái)不銹鋼精密鑄造前景廣闊，其穩健發(fā)展需多路齊進(jìn)。
首先，應當堅持自主研發(fā)，堅持自力更生。雖然技術(shù)引進(jìn)和改進(jìn)的方式能夠極大地縮短我國與先進(jìn)國家的科技水平差距，但是這種引進(jìn)方式仍然是一種“走別人的路”的方式，并且受其他國家的掣肘。因此，在新形勢下，我國應當堅持以發(fā)展具備自己特色的科技為主，掌握核心科技，才能讓我國的精密鑄造行業(yè)不斷發(fā)展、不斷進(jìn)步。
其次，應當堅持發(fā)展理念，樹(shù)立企業(yè)榜樣。不銹鋼精密鑄造行業(yè)是一個(gè)較為尖端的行業(yè)，應當在眾多企業(yè)中選出龍頭和榜樣，通過(guò)它們帶動(dòng)我國不銹鋼精密鑄造的發(fā)展。
最后，應當加強研發(fā)與生產(chǎn)的結合。我國當前從事不銹鋼精密鑄造研究的高等學(xué)府并不多，并且往往與各大生產(chǎn)廠(chǎng)商的聯(lián)系不緊密，只是在學(xué)校實(shí)驗室進(jìn)行研發(fā)。這對于我國的不銹鋼精密鑄造行業(yè)大批量生產(chǎn)和大范圍推廣來(lái)說(shuō)是一個(gè)弊端。因此，生產(chǎn)廠(chǎng)商可以和高校建立聯(lián)合研發(fā)生產(chǎn)的合作機制，讓技術(shù)不僅僅生存在實(shí)驗室里，更能夠投入到生產(chǎn)線(xiàn)上。
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