工业需求和应用的数量不断增加，导致对精密和高质量产品的需求增加。值得庆幸的是，铸造工艺可以分为多个子类别，每个子类别都可以生产出适合特定用途和要求的复杂而精确的产品。
了解各种方法的优点和缺点是有帮助的 铸造方法 在决定使用哪一个来满足您的制造项目的需求之前。本文简要介绍了各种铸造方法，并讨论了它们的优缺点。
铸造程序简介
铸造是一种制造过程，涉及将熔融金属倒入模具中，使其凝固，同时使其冷却至室温。这导致生产具有所需形状的金属件。无论所生产组件的尺寸如何，它都能制造出复杂而精密的零件。
由于铸造可以大量制造各向同性金属部件，因此它是一种适合大规模制造的方法。此外，还有多种铸造形式，每一种都以其为满足特定用户的需求而采用的材料和模具的种类而与其他铸造形式区分开来。
铸造工艺种类繁多
铸造有许多不同的工艺，每种类型都有一组独特的优点和缺点，具体取决于用户的要求。
砂型铸造工艺
可以使用砂型铸造法铸造各种黑色金属和有色金属合金。汽车用金属铸造部件，如发动机缸体、圆柱头、曲轴等，只是受益于工业设备大规模生产中广泛使用的产品的几个例子。
由硅基材料（包括天然粘合砂或合成砂）构成的模具用于为手术提供均匀的模具表面。模具的表面分为上部和下部两半。将熔化的金属倒入模具中并让它冷却成所需的形状就完成了。金属铸造的最后一步是去除多余的材料并完成最终产品。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 在生产成本方面相对便宜，特别是在小规模生产中
- 大型零件制造
- 可以铸铁和有色合金
- 可回收
- 加工钛和钢等高熔点金属
缺点：
- 与其他替代方案相比，准确性较低
- 不适用于预先确定尺寸和重量规格的零件
- 用这种工艺制成的产品表面粗糙
重力压铸
重力压铸，通常也称为永久模铸造，是一种通过重复使用由钢、石墨和其他类似材料等金属制成的模具来制造金属和金属合金的方法。这种金属铸件可以生产各种物品，包括齿轮、变速箱、软管接头、车轮、发动机活塞等。
在此过程中，利用重力促进液态金属直接浇注到模具型腔中。管芯可能倾向于管理填充，从而导致更大的覆盖率。待熔融金属冷却后，通过让它们在模具内凝固来形成商品。由于这种方法，铅、铝、锌和镁合金以及某些青铜和铸铁都更容易铸造。
与其他压力铸造程序相比，该程序使用自下而上的方法来填充模具。与砂型铸造相比，这种方法可实现更高的铸造速度。然而，高昂的价格主要归因于生产所需的金属模具。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 由于快速凝固，产品的表面质量更高
- 制造出公差小、精度高的产品
- 由于可重复使用的模具，提高了生产率，降低了生产成本和时间
- 加工后的产品具有更好的机械性能
缺点：
- 铸造需要复杂形状的物体是一个挑战
- 模具制造成本较高
- 当铸件通过顶出机构从模具中取出时，产品中可能会留下凹痕
压铸
有两种压力压铸方法。低压和高压压铸都是这个过程的例子。高压压铸因大规模制造需要高精度的复杂几何形状而受到欢迎。另一方面，低压压铸是批量生产大型和简单部件的首选方法。
在这种金属铸造方法中，包括锌、锡、铜和铝在内的有色金属和合金在高压下被送入覆盖有润滑油的可重复使用模具中。在快速注射过程中必须保持高压，因为它可以防止金属硬化。作为最后一步，进行铸件提取和精加工以消除任何挥之不去的废物。
填充模具是压力铸造和重力铸造不同的地方。与重力压铸相反，压力压铸采用压力并将熔融金属直接注入金属模具中。接下来，液态金属被迅速冷却以制成成品。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 尺寸公差小，精度高
- 产品质量好，效率高
- 铸造后加工需求减少
- 无需更换模具
缺点：
- 更高的工具成本
- 仅适用于有色金属材料
- 由于产品的机械性能难以确定，因此不适用于结构件
- 由于设置完整，资本投资更高
熔模铸造
熔模铸造，也称为失蜡铸造，是通过将蜡与助熔剂和粘合剂结合，从蜡模制作陶瓷模具的方法。模具准备好后，将熔融金属倒入其中以制造铸件。金属铸造产品，如齿轮、自行车后备箱、摩托车盘和喷砂机的更换零件，都可以使用熔模铸造制造。请注意，这是一种昂贵且劳动密集型的方法，可用于大规模生产或复杂的铸件。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 非常适合生产需要薄壁、高表面质量和更复杂的零件
- 减少铸造后加工的需求
- 适用于铸造难熔合金，如薄钢、不锈钢等
- 可以90度角浇铸产品
缺点：
- 更高的劳动力成本
- 更长的生产周期
- 模具制造成本较高
- 为每个铸造周期创建蜡模的新模具要求
石膏铸造
石膏铸造与砂型铸造非常相似，主要区别在于模具是使用熟石膏化合物制成的。石膏降低的导热性和热容量意味着它冷却金属的速度比沙子慢，即使在窄横截面部件的情况下也能实现更高的精度。但是，它不能承受高温下黑色金属材料的热量。
值得注意的是，石膏模铸造方法可以生产轻至 30 克、重达 45 千克的铸件。下图使用截面厚度为 1 mm 的铸件演示了该技术。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 尺寸精度高
- 光滑的表面光洁度
- 能够铸造具有薄壁的复杂形状
缺点：
- 生产成本高于大多数铸造作业
- 石膏成型材料可能需要经常更换
- 不适用于高熔点材料
- 与砂型铸造相比，所用材料不稳定
离心铸造
离心铸造，通常称为旋转铸造，是一种使用离心力制造用于工业环境的圆柱形零件的过程。在这种铸造金属的方法中，将熔融金属倒入旋转模具中，该模具在工艺开始前已被加热。当模具承受很大压力时，离心力有助于将熔融金属分布到整个模具中。
真离心铸造、半离心铸造、立式离心铸造是离心铸造的三种。在真正的离心铸造中，只有一半的模具被填充，而在半离心铸造中，整个模具被填充。然而，在真正的离心铸造中，由于不断旋转，熔融金属会粘附在侧壁上。另一方面，立式离心铸造采用与真正的离心铸造相同的定向造型。
圆柱体和其他旋转形状是离心铸造的常见结果——如衬套轴承、活塞环、离合器片、气缸套等。通过从模具中心浇注，可以最大限度地减少金属缺陷，如气孔、收缩和气穴.不幸的是，并不是所有的金属合金都可以用这种方法。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 更低的浪费和更高的产量
- 几乎没有缺陷的高密度铸件
- 促进桶和套筒复合金属铸件的制造
- 不需要立管和门
缺点：
- 需要更高的投资
- 熟练劳动力成本高
- 限于生产特定形状的零件
消失模铸造
与熔模铸造一样，消失模铸造工艺采用泡沫模型而不是蜡模型。耐火陶瓷涂层发生在图案生成之后，可以通过浸渍、涂层、喷洒或刷涂来完成。然后通过将熔融金属倒入模具中来铸造产品。
此方法适用于多种材料，包括碳钢、合金钢、铁合金、合金铸铁等。具体来说，消失模铸造法用于制造泵壳、阀门、管件和消防栓等产品。
生产中的高精度和准确度只是消失模铸造众多优点中的两个。尽管如此，由于一些限制，这种方法对于低容量应用程序是不切实际的。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 高精度铸造
- 可用于灵活设计
- 大规模生产的成本效益
- 清除生产
缺点：
- 小规模生产模式成本高
- 多个生产流程导致交货时间变慢
- 强度低可能导致图案变形和损坏
真空铸造
根据定义，真空铸造是一种铸造方法，其中模具型腔在 100 巴或更低的压力下被抽空。将熔融材料倒入真空室内的模腔中，以防止金属中形成气泡。当金属被注入模具时，模具型腔的真空排放有助于将型腔中的滞留气体降至最低。下一步是在从模具中取出之前在腔室中硬化金属。
汽车、航空航天、电气、海事、通信和其他行业只是经常使用真空压铸方法的众多行业中的一小部分。因此，汽车车身元件和结构底盘部件只是使用这种技术可以制造的两个例子。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 增强机械性能并改善压铸件的表面质量
- 非常适合制造薄壁产品
- 允许对产品进行焊接和热处理
- 非常适合小批量生产
缺点：
- 模具成本高
- 过程中使用的模具不耐用
- 潜在的空心问题
挤压铸造
挤压铸造，也称为液态锻造，是一种混合金属成型方法，它将模锻和永久模具中的铸造结合到一个步骤中。在此过程中，一定量的熔融金属合金被送入模具中。然后使用压力将材料模塑成所需的形状。之后，金属部件被加热到高于其熔点的温度并从模具中取出。
特别是挤压压铸是一种有望用于生产汽车系统安全关键部件的铸造方法。例如，底盘框架、支架、节点、空间框架接头和铝制前转向节都是安全关键部件的例子。
在这种特殊的金属铸件中，铸造和锻造的优点结合在一起。例如，在硬化过程中使用高压有助于避免收缩和孔隙。另一方面，由于需要专门的工具，这种铸造方法不像其他一些铸造方法那样适合大规模生产。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 避免缩孔、气孔等内部缺陷
- 光滑的表面处理
- 避免铸件裂纹
- 防止原材料浪费
- 高强度产品
缺点：
- 整体流程长，需要精准控制
- 零件几何形状不太灵活
- 降低生产力
连铸
顾名思义，它可以大规模制造具有稳定横截面的金属型材。这种特殊的铸造方法通常用于制造钢筋。此外，垂直铸造生产半连续铸件，例如方坯、钢锭、棒材和其他类似物品。
在此过程中，将熔融金属以预定速率倒入已用水冷却的开口模具中。该模具设计用于在模具中间的液态金属顶部形成固态金属表面。因此，金属的凝固是从外向内发生的。一旦这个过程完成，就可以以持续的方式从模具中取出金属丝。可以使用机械剪或移动的氧乙炔焊炬来切断预先确定的物品长度。
使用连铸工艺制造的产品通常很厚、均匀且整体恒定。它的使用仅限于上述应用程序。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 广泛的铸件尺寸范围
- 减少材料浪费
- 持续生产导致成本降低
缺点：
- 当模具没有连续冷却时，可能会发生中心线收缩
- 初投资高，设施空间大
- 仅铸造具有恒定横截面的简单形状
外壳成型
称为外壳成型的铸造工艺使用一次性模具。它与用砂铸造的过程非常相似，不同之处在于型腔是由硬化的砂壳而不是砂箱形成的。所用砂的粒度比砂型铸造过程中所用砂的粒度更细。它与树脂结合，使其经受热处理，并能够凝固成围绕图案的外壳。
外壳成型用于制造各种工业产品，例如变速箱外壳、连杆、小型船只、汽车引擎盖、气缸盖、凸轮轴、阀体等。
铸造产品具有高质量和精确尺寸的表面光洁度。然而，可以使用这种方法铸造的零件在尺寸和重量上受到限制。
了解以下优点和缺点。
优点：
- 无需进一步加工
- 允许铸造具有薄壁的复杂零件
- 对合格劳动力的要求低
缺点：
- 不适合小批量生产
- 零件尺寸和重量有限
- 由于特殊的金属模型，大型铸件成本高
各种铸件生产的基本步骤
铸造工艺通常包括一系列基本步骤，例如创建模型和模具、选择要浇注的金属合金，以及最后完成铸造的部件。
制版
在开发模型时，首先需要定义模具将采用的形式。蜡、沙子、树脂，甚至木材都是用于此目的的一些材料。
模具制造
在后续步骤中，需要制作各种可用于铸造的模具。可以使用沙子、石膏或陶瓷壳来制作只能使用一次的模具。这些生产方法中的每一种都与其他方法不同。窑炉也可用于燃烧由泡沫或蜡制成的图案。
选择金属合金
根据所需的特性，铸件可以由铁合金或有色合金制成。合金是一种元素的化学成分，具有最适合最终使用的铸造应用的机械性能。铁合金的一些例子是可锻铸铁、灰铸铁和钢。相反，有色金属包括青铜、铜和铝合金等元素。
熔化并浇注合金
选择金属合金后，将金属倒入模具中。将一块固体金属放在坩埚顶部，用明火或熔炉加热直至熔化。熔融金属可以直接从坩埚中倒入较小的模具中。然而，金属可能需要先转移到更大的钢包中，然后才能倒入更大铸件的模具中。
精加工
一旦铸件凝固，就可以取出产品并进行最终的金属抛光。擦洗或加工掉体积较大的废料是精加工过程中使用的另外两种方法。
与 Runsom 合作解决您的选角需求
为您的产品选择合适的铸造方法和适当的能力水平至关重要。 Runsom 拥有一支合格的工程师团队，他们在各种铸造服务方面拥有丰富的专业知识，包括 压铸服务, 真空铸造服务, 和 注塑服务 还提供以满足不同的需求。由于我们职能团队的专业知识，我们可以更好地为您提供建议并回答您可能遇到的任何问题或疑虑。
只需在线提交您的 CAD 文件和图纸，您将获得 快速报价 在 24 小时内知道我们的铸造能力是多么不可思议。
您可能感兴趣的其他文章：
