中国实型铸造的回顾、现状与前景
2006-07-07 00:00 来源： 我的钢铁
实型铸造（又名消失模铸造、气化模铸造）是美国人H -F-斯洛依（Shroger）于1956年发明，在1958年4月15日以"无型腔铸型及其制造方法"专利（NO2830343）公诸于世，自1962年用于工业化生产以来受到各国铸造界的极大关注，获得了很快发展。
一． 回顾
我国的机械科学研究院和上海机械工艺研究所早在1965年9（10）月率先对该法着手研究，1967年、1971年在上海市分别投入铸钢和铸铁件的生产，1970年、1974年分别浇注成功迄今仍为我国最大，重52吨铸钢件和32.5吨铸铁件，至1978年仅上海市已生产实型铸钢铸铁件2万余吨，这种采用泡沫塑料（EPS）模结合有粘结剂自硬砂造型浇注，用于生产大中型单件的方法称为（旧）实型（ "FM" 、"FMCP" ）铸造法。
1980年以前，这种FM法在我国实型铸造行业中占有主导地位，1975年和1977年，1979年分别在苏州市和广州市召开了，"一机部第一届和第二届、第三届实型铸造经验交流会" ，对我国实铸事业的发展起到了一定的作用，但总的来说，那时中国的实型铸造规模小、产量少，在我国的铸造生产中仅占"微不足道"的地位，尚没引起我国铸造界的注意。
七十年代后期，由于各门学科的相互渗透，有关新技术和新材料的相继出现，从而诞生了采用EPS模结合抽真空和干砂技术的第三代（物理）造型法，这不仅是实铸技术的新突破，更是实型铸造的新发展，这种（新）实型铸造法已为当今同行称为消失模铸造（EPC）法，又为国内外铸造界誉之为"21世纪的铸造方法" 、"铸造的绿色工程"。
80年代中后期，尤其是1988年11月中国铸协实型铸造专业委员会（简称中实委）成立以后，我国再度掀起了研究、开发和应用实型（消失模）铸造的热潮。中实委在行业中起到"桥梁和纽带"作用，组织各种（如：年会或经验交流会、技术培训班等）活动，协调各项（如：开发新产品、组织技术攻关等）工作，卓有成效地推动了我国实型铸造事业的发展。
二． 现状
据我们不完全统计，采用有粘结剂自硬砂用于生产大中型单件的实型（FM）铸造，1995年约有15家生产厂点，年产约6000吨，1998年、1999年（厂点数基本相同）产量有所增加，分别约为8800吨和10000吨实型铸件，主要厂点：第一汽车厂专用机床厂、第二汽车厂通用铸锻厂、柳州微型汽车厂、白城通业集团公司实型铸造厂，重庆长安汽车有限公司和江都市鼎盛铸锻厂等。
与国外一样，中国在实铸行业中发展较快的也是采用无粘结剂干砂和抽真空技术的消失模铸造，十年前处于（试）生产的只有2-3家厂点，产量仅百余吨，而今，用于生产的厂点约有90余家，其产量更是大幅度地增加，据我们不完全统计，我国在95年、98年和99年消失模铸件产量分别为7200吨，28000吨和40000余吨，现按我国消失模铸造厂点的生产条件可分为以下三类：
1． 采用国产型消失模铸造生产线
这种采用机械，液压、气动和电控方式国产自行设计制造的生产线，其砂 箱数在20余箱-100箱不等。这类生产厂点约有16家，其生产线约17-18条，投资一般在150万-1000万不等（之中包括白区部份的费用）。主要生产厂点有：长春九龙铸造有限公司、赤峰富龙集团铸造有限公司、丹江口恒通机械有限公司、温州欧海实型铸造有限公司、重庆南川机械厂和赤峰合金钢厂等。据不完全统计，这类厂点1998年、1999年产量分别为7600吨和约10000吨，
2． 简易生产线或单机型消失模铸造
通常是在铸造工部仅设置一台（造型用）振动台，几个专用砂箱，或设带辊道的砂箱简易输送线，干砂一般是自然冷却，或设简易砂冷却装置；另加一套抽真空系统，这种生产模式是比较符合我国国情，花钱少、上马和见效快，生产厂家可依资金状况选择，少则20余万、多则几十万和100多万元。为此，这种生产形式在我国（与日本一样）发展很快，尤其为近几年"异军突起"的私营或集体中小企业广泛采纳。这类厂点主要有：四川屏山县兴马精铸有限公司、徐州电力冶金铸锻有限公司、营口市鲺鱼圈东海铸造厂，大庆总机械厂团结铸造厂、无锡永鑫实型铸造厂、吉林创新消失模铸造设备厂、云南宜良南羊铸造厂和广东紫金县联发合金钢制品有限公司等50余家，据我们不完全统计，这类厂点1998年，1999年产量分别为约18000吨和30000吨，
3． 国外引进型消失模铸造生产线
据目前所知，我国现有6家工厂从国外引进了消失模铸造生产线或有关专用设备，以下仅简介用于生产或试生产的三家厂点： （1）第一汽车厂轻型发动机厂：1993年从美国引进造型震动台，生产EPS模的预发泡机和成型机要各1台及进气岐管发泡模具一副，四件共约75万美元，1995年又从意大利"法塔铝"公司引进胶合机1台约14万美元，其余国内配套，总投资约886万人民币。该厂自1994年初投入试生产以来产量逐年增加，到1997年已生产铝合金进气管约340吨
（2）赤峰富龙集团铸业有限公司，1996年从日本引进二条消失模铸造生产线约1600万人民币，另从美国引进预发泡机、成型机和胶合机各1台及进气管发泡模具一副，合计约80万美元，其余国内配套，累计总投资约人民币8000万。该厂于1995年开始正常生产，产量逐年增长，1996年、1998年和1999年产量分别为980吨、1800吨和2000吨，主要产品是管件，汽车配件和耐磨铸件三大类。
（3）合肥铸锻厂，1998年从美国K-G公司引进振动台1台，从德国柯玛公司引进预发泡机、成型机和胶合机各1台及模具一副，共计约220万美元，其余国内配套，总投资约4000-4500万人民币，该厂于1999年下半年投入试生产，主要产品为叉车和汽车铸铁配件。 除此之外，与实型铸造生产相关的以下二类企业单位同样也有了较大的发展：
从事实型（消失模）铸造研究和开发的研究院所和高等院校在中实委成立时2-3家，而今已有14家之多，主要有：清华大学、华中理工大学，中科院长春光机厂二厂、郑州机械研究所和第四设计院等。
实型（消失模）铸造用原辅材料及制造配套专用设备和发汽模具的厂点在中实委成立时只有2家，而今已有15家之多，可以说，从白区（汽塑模工部）到黑区（铸造工部）各种系列专用设备的国产化正在逐步完善。
综上所述，中国是世界上较早（1965年）研究和应用实型铸造的国家之一（几乎与1964年的日本同步），因早些年我国特定的历史原因，使之长期进展缓慢，真正获得较快发展，则是在中实委成立以后的近几年，请看以下数据：
1. 1988年中实委成立时仅有18家（会员）单位，而今已有120余家，（其中会员单位占80%），增长达6倍之多。
2. 举近四年新入会单位数为例：95年4家，96年8家、97年15家和98年28家，可见新入会单位数每年均呈直线上升，这与当前不少行业的"滑坡"呈显明的对照。
3. 就铸件产量而言，1995年、1999年分别为13200吨和52000吨，其中FM铸件增加不大（约66%），而EPC铸件（99年42000吨、95年7200吨）几乎增长6倍之多。
三.差距
近些年，虽然我国实铸工作者不懈努力取得了明显进步，但与先进国家相比差距仍很大，现简要归纳如下：
1． 生产规模小水平低
无论是FM法或是EPC法都是如此。前者国外（如意大利都灵市）一家普通工厂的产量就相当于我国全年的产量，后者（除日本外）国外几乎都实现了全自动化大批量生产，而我国绝大多数是手工简易型生产，就机械化生产线而言相对水平较低，而且规模也较低，大多为每年几百到一千多吨。
2． 商品化配套程度差
国外从原辅材料到各种专用设备和全自动生产线的生产和供应方面均已实现了系列化、商品化和专业化配套。在这方面，我国自中实委成立后虽有较大进步，但与国外相比尚属初级和发展阶段，况且，水平均优于我国的产品。
3． 铸件的质量和复杂程度较低
就FM铸件而言，几乎与国外一样，主要用于生产汽车覆盖模具，机床和机修配件；泡铸件重量，早在七十年代中国已制得达世界水准重52吨铸钢和32.5吨铸铁件，但就其质量（如表面光洁度等），与国外相比仍有较大距离，就EPC铸件，我国虽已从早期的磨球，衬板类简单件发展到生产汽车和柴油机部件如：进排气岐管，刹车盘和铝合金进气管等，较复杂铸件，但国外在80年代中后期到今已采用高度自动化生产线大批量生产铝合金进气管，铸铁排气管及四缸缸体和缸盖等复杂铸件，与之相比，差距是显而易见的。
4． 基础理论研究工作薄弱
国外，在任何一项新的铸造方法用于工业化生产之前，最重要的前期工作是"花大力气、大投入"对其进行基础理论方面的研究。同样，国外自60年代就开始从原辅材料到各种设备和关键技术诸方面，均从不同角度和方面作了大量、深入和系统的理论研究，这也是国外在EPC技术和生产上取得如此大成绩的前提和保障，我国自80年代末开始，由于研究院所和高校的介入和重视，几年来曾发表了几十篇研究论文，做了一定的基础理论研究工作。对我国EPC铸造的发展起到有益作用，但与国外相比差距是十分悬殊的。
四．建议
在当今我国实型铸造蓬勃发展的大好时刻，为使EPC技术在我国健康地发展，我们建议如下：
1.实型（消失模）铸造是一项很好很有前途的铸造新技术，但任何一种好的新技术都不是"万能"的，都有它的特性和适应范围，工厂企业必须保持清醒头脑，应根据本单位的具体情况选择是否采纳，切记不要凭广告决策，必须通过充分的调查研究，不要"盲目上马和盲目找合作伙伴" ，应加强与中铸协实型铸造专业委员会的联系与合作，避免走弯路，造成不必要的损失。
2.引进国外先进设备和技术无疑有利提高企业的水平和产品的上"等级"，有条件引进的单位应加强自我消化和与中实委的合作，尽快将引进技术投入生产并产生效益。
3.为提高中国消失模铸造的整体水平，中实委应加强对与EPS技术有关的原辅材料和专用设备水平的提高和完善，逐步实现它的系列化，商品化和专业化定点生产。
综上所述，我国今日的实型（消失模）铸造应该说在应用上是成功的，在生产方式上也已从大中型单件FM法与大批量中小件（EPC法）并举发展，进而转向以大批量消失模铸造为主，在技术上也日趋成熟并具一定特色和水平，已有部份产品如管状铸件，排气管等铸件出口国外市场，中国的EPC铸件还在逐步走出国门、走向世界。
目前，国际市场对我国铸件出口需求量在与日俱增，这对投资省，上马快，利于提高铸件质量，适宜采用消失模铸造的我国广大中小型企业无疑带来了极好的机遇，可以预料，EPC技术不久可在我国大中型企业中得到发展，更将在我国广大乡镇和私营中小铸造厂获得广阔的发展前景，这已成为当前中国消失模铸造领域发展的一大特色。
近几年，实型（消失模）铸造逐年受到我国广大铸造界同行们青睐发展较快，但按它今日的产量和规模来看，显然是"微不足道"的，但综观这项"21世纪的铸造方法"在我国的发展趋势和前景来看，可以预料，不久的将来必将在我国铸造业中占有"举足轻重"的地位，同样也必将为中国铸造业的振兴和腾飞作出新的贡献。
一． 回顾
我国的机械科学研究院和上海机械工艺研究所早在1965年9（10）月率先对该法着手研究，1967年、1971年在上海市分别投入铸钢和铸铁件的生产，1970年、1974年分别浇注成功迄今仍为我国最大，重52吨铸钢件和32.5吨铸铁件，至1978年仅上海市已生产实型铸钢铸铁件2万余吨，这种采用泡沫塑料（EPS）模结合有粘结剂自硬砂造型浇注，用于生产大中型单件的方法称为（旧）实型（ "FM" 、"FMCP" ）铸造法。
1980年以前，这种FM法在我国实型铸造行业中占有主导地位，1975年和1977年，1979年分别在苏州市和广州市召开了，"一机部第一届和第二届、第三届实型铸造经验交流会" ，对我国实铸事业的发展起到了一定的作用，但总的来说，那时中国的实型铸造规模小、产量少，在我国的铸造生产中仅占"微不足道"的地位，尚没引起我国铸造界的注意。
七十年代后期，由于各门学科的相互渗透，有关新技术和新材料的相继出现，从而诞生了采用EPS模结合抽真空和干砂技术的第三代（物理）造型法，这不仅是实铸技术的新突破，更是实型铸造的新发展，这种（新）实型铸造法已为当今同行称为消失模铸造（EPC）法，又为国内外铸造界誉之为"21世纪的铸造方法" 、"铸造的绿色工程"。
80年代中后期，尤其是1988年11月中国铸协实型铸造专业委员会（简称中实委）成立以后，我国再度掀起了研究、开发和应用实型（消失模）铸造的热潮。中实委在行业中起到"桥梁和纽带"作用，组织各种（如：年会或经验交流会、技术培训班等）活动，协调各项（如：开发新产品、组织技术攻关等）工作，卓有成效地推动了我国实型铸造事业的发展。
二． 现状
据我们不完全统计，采用有粘结剂自硬砂用于生产大中型单件的实型（FM）铸造，1995年约有15家生产厂点，年产约6000吨，1998年、1999年（厂点数基本相同）产量有所增加，分别约为8800吨和10000吨实型铸件，主要厂点：第一汽车厂专用机床厂、第二汽车厂通用铸锻厂、柳州微型汽车厂、白城通业集团公司实型铸造厂，重庆长安汽车有限公司和江都市鼎盛铸锻厂等。
与国外一样，中国在实铸行业中发展较快的也是采用无粘结剂干砂和抽真空技术的消失模铸造，十年前处于（试）生产的只有2-3家厂点，产量仅百余吨，而今，用于生产的厂点约有90余家，其产量更是大幅度地增加，据我们不完全统计，我国在95年、98年和99年消失模铸件产量分别为7200吨，28000吨和40000余吨，现按我国消失模铸造厂点的生产条件可分为以下三类：
1． 采用国产型消失模铸造生产线
这种采用机械，液压、气动和电控方式国产自行设计制造的生产线，其砂 箱数在20余箱-100箱不等。这类生产厂点约有16家，其生产线约17-18条，投资一般在150万-1000万不等（之中包括白区部份的费用）。主要生产厂点有：长春九龙铸造有限公司、赤峰富龙集团铸造有限公司、丹江口恒通机械有限公司、温州欧海实型铸造有限公司、重庆南川机械厂和赤峰合金钢厂等。据不完全统计，这类厂点1998年、1999年产量分别为7600吨和约10000吨，
2． 简易生产线或单机型消失模铸造
通常是在铸造工部仅设置一台（造型用）振动台，几个专用砂箱，或设带辊道的砂箱简易输送线，干砂一般是自然冷却，或设简易砂冷却装置；另加一套抽真空系统，这种生产模式是比较符合我国国情，花钱少、上马和见效快，生产厂家可依资金状况选择，少则20余万、多则几十万和100多万元。为此，这种生产形式在我国（与日本一样）发展很快，尤其为近几年"异军突起"的私营或集体中小企业广泛采纳。这类厂点主要有：四川屏山县兴马精铸有限公司、徐州电力冶金铸锻有限公司、营口市鲺鱼圈东海铸造厂，大庆总机械厂团结铸造厂、无锡永鑫实型铸造厂、吉林创新消失模铸造设备厂、云南宜良南羊铸造厂和广东紫金县联发合金钢制品有限公司等50余家，据我们不完全统计，这类厂点1998年，1999年产量分别为约18000吨和30000吨，
3． 国外引进型消失模铸造生产线
据目前所知，我国现有6家工厂从国外引进了消失模铸造生产线或有关专用设备，以下仅简介用于生产或试生产的三家厂点： （1）第一汽车厂轻型发动机厂：1993年从美国引进造型震动台，生产EPS模的预发泡机和成型机要各1台及进气岐管发泡模具一副，四件共约75万美元，1995年又从意大利"法塔铝"公司引进胶合机1台约14万美元，其余国内配套，总投资约886万人民币。该厂自1994年初投入试生产以来产量逐年增加，到1997年已生产铝合金进气管约340吨
（2）赤峰富龙集团铸业有限公司，1996年从日本引进二条消失模铸造生产线约1600万人民币，另从美国引进预发泡机、成型机和胶合机各1台及进气管发泡模具一副，合计约80万美元，其余国内配套，累计总投资约人民币8000万。该厂于1995年开始正常生产，产量逐年增长，1996年、1998年和1999年产量分别为980吨、1800吨和2000吨，主要产品是管件，汽车配件和耐磨铸件三大类。
（3）合肥铸锻厂，1998年从美国K-G公司引进振动台1台，从德国柯玛公司引进预发泡机、成型机和胶合机各1台及模具一副，共计约220万美元，其余国内配套，总投资约4000-4500万人民币，该厂于1999年下半年投入试生产，主要产品为叉车和汽车铸铁配件。 除此之外，与实型铸造生产相关的以下二类企业单位同样也有了较大的发展：
从事实型（消失模）铸造研究和开发的研究院所和高等院校在中实委成立时2-3家，而今已有14家之多，主要有：清华大学、华中理工大学，中科院长春光机厂二厂、郑州机械研究所和第四设计院等。
实型（消失模）铸造用原辅材料及制造配套专用设备和发汽模具的厂点在中实委成立时只有2家，而今已有15家之多，可以说，从白区（汽塑模工部）到黑区（铸造工部）各种系列专用设备的国产化正在逐步完善。
综上所述，中国是世界上较早（1965年）研究和应用实型铸造的国家之一（几乎与1964年的日本同步），因早些年我国特定的历史原因，使之长期进展缓慢，真正获得较快发展，则是在中实委成立以后的近几年，请看以下数据：
1. 1988年中实委成立时仅有18家（会员）单位，而今已有120余家，（其中会员单位占80%），增长达6倍之多。
2. 举近四年新入会单位数为例：95年4家，96年8家、97年15家和98年28家，可见新入会单位数每年均呈直线上升，这与当前不少行业的"滑坡"呈显明的对照。
3. 就铸件产量而言，1995年、1999年分别为13200吨和52000吨，其中FM铸件增加不大（约66%），而EPC铸件（99年42000吨、95年7200吨）几乎增长6倍之多。
三.差距
近些年，虽然我国实铸工作者不懈努力取得了明显进步，但与先进国家相比差距仍很大，现简要归纳如下：
1． 生产规模小水平低
无论是FM法或是EPC法都是如此。前者国外（如意大利都灵市）一家普通工厂的产量就相当于我国全年的产量，后者（除日本外）国外几乎都实现了全自动化大批量生产，而我国绝大多数是手工简易型生产，就机械化生产线而言相对水平较低，而且规模也较低，大多为每年几百到一千多吨。
2． 商品化配套程度差
国外从原辅材料到各种专用设备和全自动生产线的生产和供应方面均已实现了系列化、商品化和专业化配套。在这方面，我国自中实委成立后虽有较大进步，但与国外相比尚属初级和发展阶段，况且，水平均优于我国的产品。
3． 铸件的质量和复杂程度较低
就FM铸件而言，几乎与国外一样，主要用于生产汽车覆盖模具，机床和机修配件；泡铸件重量，早在七十年代中国已制得达世界水准重52吨铸钢和32.5吨铸铁件，但就其质量（如表面光洁度等），与国外相比仍有较大距离，就EPC铸件，我国虽已从早期的磨球，衬板类简单件发展到生产汽车和柴油机部件如：进排气岐管，刹车盘和铝合金进气管等，较复杂铸件，但国外在80年代中后期到今已采用高度自动化生产线大批量生产铝合金进气管，铸铁排气管及四缸缸体和缸盖等复杂铸件，与之相比，差距是显而易见的。
4． 基础理论研究工作薄弱
国外，在任何一项新的铸造方法用于工业化生产之前，最重要的前期工作是"花大力气、大投入"对其进行基础理论方面的研究。同样，国外自60年代就开始从原辅材料到各种设备和关键技术诸方面，均从不同角度和方面作了大量、深入和系统的理论研究，这也是国外在EPC技术和生产上取得如此大成绩的前提和保障，我国自80年代末开始，由于研究院所和高校的介入和重视，几年来曾发表了几十篇研究论文，做了一定的基础理论研究工作。对我国EPC铸造的发展起到有益作用，但与国外相比差距是十分悬殊的。
四．建议
在当今我国实型铸造蓬勃发展的大好时刻，为使EPC技术在我国健康地发展，我们建议如下：
1.实型（消失模）铸造是一项很好很有前途的铸造新技术，但任何一种好的新技术都不是"万能"的，都有它的特性和适应范围，工厂企业必须保持清醒头脑，应根据本单位的具体情况选择是否采纳，切记不要凭广告决策，必须通过充分的调查研究，不要"盲目上马和盲目找合作伙伴" ，应加强与中铸协实型铸造专业委员会的联系与合作，避免走弯路，造成不必要的损失。
2.引进国外先进设备和技术无疑有利提高企业的水平和产品的上"等级"，有条件引进的单位应加强自我消化和与中实委的合作，尽快将引进技术投入生产并产生效益。
3.为提高中国消失模铸造的整体水平，中实委应加强对与EPS技术有关的原辅材料和专用设备水平的提高和完善，逐步实现它的系列化，商品化和专业化定点生产。
综上所述，我国今日的实型（消失模）铸造应该说在应用上是成功的，在生产方式上也已从大中型单件FM法与大批量中小件（EPC法）并举发展，进而转向以大批量消失模铸造为主，在技术上也日趋成熟并具一定特色和水平，已有部份产品如管状铸件，排气管等铸件出口国外市场，中国的EPC铸件还在逐步走出国门、走向世界。
目前，国际市场对我国铸件出口需求量在与日俱增，这对投资省，上马快，利于提高铸件质量，适宜采用消失模铸造的我国广大中小型企业无疑带来了极好的机遇，可以预料，EPC技术不久可在我国大中型企业中得到发展，更将在我国广大乡镇和私营中小铸造厂获得广阔的发展前景，这已成为当前中国消失模铸造领域发展的一大特色。
近几年，实型（消失模）铸造逐年受到我国广大铸造界同行们青睐发展较快，但按它今日的产量和规模来看，显然是"微不足道"的，但综观这项"21世纪的铸造方法"在我国的发展趋势和前景来看，可以预料，不久的将来必将在我国铸造业中占有"举足轻重"的地位，同样也必将为中国铸造业的振兴和腾飞作出新的贡献。
