金属铸造有哪些应用？

金属铸造是装备制造业发展中不可或缺的重要环节。它是一种常用的制造方法，制造成本低，工艺灵活性高。它可以获得复杂的形状和大型铸件，在机械制造中占有很大的比重。那么金属铸造在哪些行业中发挥着重要作用呢？今天，隆盛团队就带您来了解一下。让我们开始吧！

什么是金属铸造？

金属铸造是一种制造工艺这涉及将熔融金属倒入模具中以创建 3D 金属部件。模具包含所需几何形状的型腔，熔融金属冷却以形成凝固零件。
“铸造”一词也是指通过铸造工艺制成的零件，其历史可以追溯到 6,000 年前。从历史上看，铸造工艺被用于制造复杂的大型零件，而使用其他制造工艺制造这些零件将很困难或成本很高。

铸造是复杂几何形状的首选因为它更具成本效益，并且与例如相比，过程更简单。CNC 加工。但铸造也因其快速的周转时间和庞大的生产能力而广泛用于最简单的形状。今天，铸造产品的使用如此广泛，无论您身处何种环境，都无法避免使用铸造产品。铸造金属产品的一些示例包括发动机缸体、消防栓、电动机、工具、交通灯、检修孔、管道、阀门和各种配件。

金属铸造的主要应用有哪些？

作为一项重要的制造工艺，金属铸造广泛用于许多行业。以下是金属铸造在不同领域的主要应用：

1. 汽车行业

在汽车行业，金属铸件起着不可或缺的关键作用.汽车行业对材料的质量和性能提出了更高的要求。因此，金属铸件的使用越来越多。例如，发动机缸体、制动盘和齿轮等关键部件通常使用金属铸造技术制造。此外，汽车零部件也是一种特殊类型的结构件。变速箱壳体、转向柱和保险杠等零件都具有复杂的形状。这些组件不仅需要具有高度的强度和耐磨性，还必须具有出色的散热能力和精确的尺寸控制。传统方法无法保证上述特性，因此必须使用先进的金属铸造工艺来实现上述目标。通过金属铸造技术，我们可以满足这些标准，以确保汽车零部件的高质量和卓越性能。

2. 航空航天和国防

在航空航天和国防领域，金属铸造技术用于制造具有复杂几何形状的部件，如飞机发动机部件、导弹部件等。这些部件包括压缩机转子、涡轮叶片、火箭发动机喷嘴、燃烧室、高压容器等。这些组件必须能够承受极高的温度和压力，同时还需要极高的精度和可靠性。由于金属铸件内部存在大量的气孔、缩孔和裂纹，其机械性能与传统金属材料有很大不同，因此成为制造高性能结构材料的主要障碍之一。金属铸造技术能够生产高质量和高精度的铸件，以满足航空航天和国防工业对材料性能、重量管理和安全的严格标准。

3. 建筑行业

在建筑领域，金属铸造方法广泛用于制造管件、阀门和建筑支架等铸造部件。这些包括铸铁零件、铸铁管、铸钢件和其他类型的金属铸件。铸件不仅需要具有足够的机械强度和长期耐用性，还必须具有出色的耐腐蚀性和密封性能。为了确保上述要求，必须改进和优化金属铸造工艺。金属铸造技术能够生产符合这些标准的铸件，确保建筑设备能够安全可靠地运行。

4. 医疗和保健应用

在医疗保健领域，金属铸造技术用于生产定制的金属铸件例如骨科植入物。这些植入物需要与患者的骨骼和组织紧密结合，并且需要良好的生物相容性和耐腐蚀性。金属铸造技术可以提供高精度、高质量的铸件，满足医疗和保健领域的材料性能和安全要求。

5. 电子产品和消费品

在电子和消费品行业，金属铸造技术用于生产导热以及耐热外壳和组件。随着消费者对产品性能和外观的要求不断提高，金属铸造技术可以提供具有优异散热性能、美观外观和耐用性的产品。例如，智能手机和平板电脑等电子产品的外壳和散热器通常使用金属铸造技术生产。

6. 艺术品和雕塑

金属铸造在艺术创作中也有其一席之地。艺术家使用这项技术，通过失蜡法等工艺，将设计的雕塑原型转化为青铜、黄铜和其他金属艺术品。这些作品不仅具有很高的艺术价值，而且可以长期保存，成为文化传承的重要载体。此外，金属铸造还用于生产奖章和纪念币。通过精细的铸造技术，这些物品被赋予了独特的质感和历史意义。

金属铸造的优缺点是什么？

作为一种历史悠久的金属成型工艺，金属铸造在现代制造业中起着至关重要的作用.它不仅能够生产形状复杂、尺寸精确的金属零件，而且具有很高的材料利用率和成本效益。然而金属铸造也存在一些固有的挑战和局限性.

金属铸造的优点

金属铸造工艺可以制造形状复杂的工件，尤其是复杂的内腔，如箱体、气缸体等;
广泛的适应范围;
这金属铸造工艺可利用低成本铁以及废钢、铣削碎屑等，铸造设备相对较低。
尺寸和重量几乎不受金属铸造工件的限制;
铸件的形状和尺寸非常接近工件。因此，金属铸造工艺减少了进一步的加工工作量并节省了金属材料。

金属铸造的缺点

相对更多的生产操作使铸造过程更难完全控制;
铸造工件更容易出现铸造缺陷;
尺寸一致性和精度相对较差;
与相同尺寸和形状的锻件相比，铸件的内在质量较弱，承载能力比锻件小;
工作环境恶劣，温度高，粉尘大，劳动强度大。

不同应用的不同铸造技术比较

不同的铸造技术在产品应用中有其独特的特点。以下是砂型铸造与压铸、熔模铸造和离心铸造的比较：

1.砂型铸造

砂型铸造是一种通用的铸造工艺，可用于铸造任何金属合金，无论是黑色金属还是有色金属。广泛应用于发动机缸体、气缸盖、曲轴等汽车金属铸件等工业单位的批量生产。

该工艺使用由硅基材料制成的模具，例如自然粘合的沙子或合成沙，以形成光滑的模具表面。模具表面由两部分组成，即上模（上部）和下模（下部）。使用浇注杯将熔融金属倒入模具中，在那里凝固形成最终形状。最后，去除多余的金属以完成最终的金属铸造产品。

2.演员阵容

虽然砂型铸造可以熔化熔点较高的合金，但您可以使用压铸来塑造熔点较低的金属。将材料从固体变为热熔融液体后，您可以将其注入由硬化钢制成的长寿命压铸模具中。这些工具由型腔、型芯和有时的镶件组成。与塑料注射成型不同，铸造后加工侧面特征有时比使用侧面动作更可行。压铸的历史可以追溯到 19 世纪。

自从它出现在制造业领域以来，已经开发了两种类型的程序供您使用。第一个是热室，机器内有一个内置炉子来熔化材料。如果您使用冷室工艺，即第二道程序，您将在单独的炉中熔化材料，然后将熔融材料移动到注射室中。您可以实施压铸来大批量生产航空航天和汽车零件，以及玩具、家具和电子产品。压铸是通过 Longsheng 的核心服务提供的，报价可以通过即时报价引擎创建。

3.砂型铸造与压铸

1.启动时间

首先，这些进程的启动时间可能大不相同。如果手头已经有所需的模型，则可以非常快速地制作砂模。然而，制作用于压铸的钢模需要更长的时间，因为它需要设计、加工、测试并固定在设备上，这可能非常耗时。

压铸的设置和所需的机械也意味着比砂型铸造高得多的前期成本。对压铸设备的投资通常只对更高的产量有意义。

2.表面光洁度

砂型铸造和压铸之间的另一个区别是用这些方法制成的铸件的表面光洁度。砂型铸造会在零件上留下粗糙的表面，因为压实的沙子会将其纹理压印在铸件上。专门的沙子和其他措施可以减少粗糙度，但这会带来额外的成本。然而，压铸产品拥有非常高质量的表面光洁度，这要归功于模具内壁的光滑度和填充模具的压力。请注意，如果需要，也可以将设计的纹理添加到压铸件中。

3.零件的复杂程度

虽然这两种方法都可以创建复杂的零件形状，但压铸通常是这些类型铸件的首选工艺。由于熔融铝的压力注射，压铸可以制造出壁非常薄的部件。与砂型铸造相比，压力注射还可以提高铸件的尺寸精度。

1.熔模铸造

熔模铸造，也称为失蜡铸造，使用涂有陶瓷材料的一次性蜡质模型，该材料固化成铸件的形状。这种铸造过程的第一步是制作蜡模，通常由蜡或塑料制成。由于该过程需要精确测量，因此多次试验和错误使熔模铸造成为一种昂贵的制造过程。将蜡倒入模具中，小心去除，然后涂上粘合剂或耐火材料，形成厚壳。此外，多个模型组装到主门上。外壳变硬后，将模型翻转并在烤箱中加热以去除蜡。熔融金属倒入剩余的外壳中并凝固成蜡模的形状。此外，耐火材料外壳被折断，露出成品铸件。这种铸造工艺通常用于制造发电、汽车和航空航天部件。

2.离心铸造

离心铸造，也称为旋转铸造，是一种利用离心力在工业上制造圆柱形零件的工艺。这种类型的金属铸造使用预热的旋转模具，将熔融金属倒入其中。离心力有助于在高压下将熔融金属分散在模具内。
离心铸造有三种类型：真离心铸造工艺、半离心铸造工艺和立式离心铸造工艺。半离心铸造与真正的离心铸造的不同之处在于，它使用浇口完全填充模具。然而，在真正的离心铸造中，由于连续旋转，熔融金属会粘在侧面。相比之下，立式离心铸造，顾名思义，使用定向成型，遵循与真正的离心铸造相同的工艺。
通常，离心铸造会产生类似于圆柱体的旋转形状。尤其是轴承、离合器片、活塞环和气缸套等零件。此外，在模具中心浇注金属有助于减少孔隙率、收缩和气穴等缺陷。但是，它不适用于所有类型的金属合金。

熔模铸造与离心铸造

特征	铸	离心铸造
过程与精度	以精度著称，适用于具有复杂细节的复杂形状。涉及创建蜡模和陶瓷模具，可实现高精度。	适用于圆柱形零件，利用旋转力实现均匀性。形状复杂性不太通用。
材料和质量	材料用途广泛，适用于各种合金。非常适合承受高温等极端条件的部件。	生产具有高度材料完整性的零件，驱除杂质，从而产生致密的高质量金属。
应用	用于航空航天、汽车、医疗设备中复杂、精密的零件，如涡轮叶片、变速箱、手术工具。	常用于生产大型圆柱形部件，如管道、轴承和衬套，用于汽车、船舶、机械行业。
成本与效率	由于流程复杂，成本高昂且耗时，但对于小批量或精度要求高的部件来说，这具有成本效益。	对于圆柱形零件的大规模生产来说，速度更快、更具成本效益，材料效率更高。
灵活性和限制	在零件设计方面提供灵活性，但需要更多步骤，从而增加复杂性和生产时间。	仅限于对称形状，但提供了简单的工艺，可高效生产大型零件。

金属铸造使用哪些材料和模具？

这完全取决于您正在进行的铸造类型，但这些是您在使用这些铸造方法时最常用的材料：

金属：某些铸造方法可以适用于您要熔化的金属，例如铁、铝、铜和锌。
合金：无论是使用砂型铸造还是金属模具，都可以熔化和铸造各种合金，例如青铜和黄铜。
陶瓷：这些材料通常用于陶器应用，包括粘土或瓷器。
塑料：这些可弯曲材料也可以通过铸造成型。
复合材料：树脂和纤维混合物以及其他复合材料是您可以在铸造过程中使用的另一种合适选择。
橡胶：对于具有弹性和柔韧性的零件，橡胶可用于铸造。
玻璃：如果您需要艺术品或薄壁物品，可以将玻璃纳入某些铸造工艺中。
混凝土：这是制造建筑产品和装饰铸件时的常见选择。

常见问题

1.金属铸造在工业上的主要应用有哪些？

金属铸造在工业中具有广泛的应用。例如，金属铸造可用于机械制造，以生产各种形状和尺寸的机械零件，例如齿轮、轴承、盒子等。铸造在汽车行业占有重要地位，用于生产发动机缸体、气缸盖、曲轴和变速器等关键部件。在航空航天领域，铸造技术用于生产高性能、高精度的零件，例如发动机叶片、涡轮机和外壳。铸造在造船中用于生产船体结构件、发动机部件等，以保证船舶的强度和耐用性。铸造在电力行业用于生产发电机定子、转子和变压器铁芯等关键部件。

2.通常铸造哪些类型的金属？

铸造过程中常用的金属类型包括：铸铁：铸铁是铸造中最常用的材料之一。它具有良好的铸造性能和机械性能，可用于生产各种结构和机械零件。铸钢：铸钢具有高强度和韧性，适用于生产能够承受重载和冲击的零件，如桥梁、建筑构件等。有色金属合金：包括铝合金、铜合金、镁合金等。这些合金具有优良的铸造性能和物理性能，可用于生产各种精密零件和薄壁零件。

3.砂型铸造与其他铸造方法有何不同？

与其他铸造方法相比，砂型铸造具有以下区别：模具材料：砂型铸造使用沙子作为模具材料，而其他铸造方法如金属铸造、熔模铸造等使用金属或陶瓷等材料作为模具。工艺特点：砂型铸造工艺灵活，适用于生产各种形状和尺寸的零件;其他铸造方法可能会受到模具形状和尺寸的限制。成本：砂型铸造成本相对较低，因为沙子很容易获得并且可以作为模具材料重复使用;其他铸造方法可能需要更高的模具成本。适用范围：砂型铸造适用于生产大批量的零件，而其他铸造方法可能更适合生产高精度、小批量的零件。

4.在制造中使用铸造有什么好处？

金属铸造的主要优点是可以制造形状复杂的工件，特别是复杂的内腔，如箱体、圆柱体等;它具有广泛的适应性;金属铸造工艺可以利用低成本的废钢、铣削废料等，铸造设备相对较低。对金属铸造工件的尺寸和重量几乎没有限制;铸件的形状和尺寸与工件紧密匹配。因此，金属铸造工艺减少了进一步加工的工作量，节省了金属材料。

总结

金属铸造在汽车工业、航空航天和国防、建筑、医疗和保健应用、电子和消费品、艺术和雕塑中发挥着至关重要的作用。总之，金属铸造作为一种古老而不断创新的工艺，不仅在现代制造业中占据举足轻重的地位，而且在推动科技进步和促进产业升级方面发挥着不可替代的作用。随着材料科学、计算机模拟技术和自动化技术的发展，金属铸造技术正朝着更高精度、更高效率和更环保的方向发展。

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