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金属铸造是将金属冶炼成满足一定要求的液体，倒入模具中，然后冷却、凝固和清洗，以获得具有预定形状、尺寸和性能的铸件的过程。作为现代机械制造业的基本工艺之一，该工艺历史悠久，应用广泛。随着科学技术的不断发展，金属铸造工艺根据不同的需要逐渐发展出各种类型的金属铸造工艺。本文旨在深入探讨各种类型的金属铸造，揭示其背后的工艺原理、技术特点和适用场景，为读者打开一扇通往金属成型之谜的大门。

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。

金属铸造的主要类型有哪些？

金属铸造的主要类型包括砂型铸造、压铸、熔模铸造、连续铸造、消失模铸造、壳体铸造、挤压压铸、真空压铸、重力铸造、高压铸造、低压铸造和离心铸造。接下来，让我们更多地了解这些铸造类型：

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。

砂型铸造的优点和缺点：

优点	缺点
小批量的经济高效：它是中小批量生产的理想选择，因为与其他铸造类型相比，它相对便宜。	低维精度：与其他铸造类型相比，零件的尺寸精度较低，表面光洁度较粗糙。这通常需要额外的加工。
灵活的设计选项：可以生产各种形状和尺寸，从非常小的零件到大型零件。	更大的材料浪费：由于砂模不能重复使用，因此与其他铸造方法相比，它们会导致更高的材料浪费。
材料多功能性：铸造几乎任何金属合金。	孔隙率风险：铸件出现气孔的风险更高，这会影响机械性能。
易于设置和设备：不需要那么多的设备，而且比其他铸造技术便宜，使其更容易用于小规模操作。	后处理要求：可能需要大量的精加工，例如研磨和加工才能达到所需的光洁度。
大型零件的理想铸件：特别适合制造使用其他铸造方法难以生产或成本高昂的大型零件。	延长循环时间：如果工艺较慢，尤其是在模具的准备和干燥方面，则可以延长生产周期。

应用：广泛应用于汽车、机械、造船、建筑等工业领域，生产各种大型、复杂形状的铸件。

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。

压铸的优点和缺点：

优点	缺点
高生产率：非常适合周期时间短的大规模生产。	初期成本高：压铸机和模具价格昂贵，因此对于小批量生产来说并不经济。
高尺寸精度生产高精度和一致的零件，通常减少或消除对额外加工的需求。	有限的材料选择：主要用于铝、镁和锌等有色金属材料。 由于黑色金属的熔点高，因此使用频率较低。
良好的表面光洁度：大多数零件都具有光滑、圆润的表面，可能只需要进行少量精加工。	气穴和结构完整性：零件可能具有小气穴（孔隙率），这会影响表面光洁度。
复杂零件设计：允许创建和制造复杂的形状、复杂的形状和复杂的细节。	压铸仅限于壁较薄的零件虽然能够生产形状复杂的零件，但它通常不适用于壁非常厚的零件。
自动化流程：可以降低人工成本，提高一致性和可重复性，并且可以高度自动化。	模具上的热疲劳：反复加热和冷却会导致热疲劳。这可能会缩短模具的寿命。
最少的浪费：有效利用材料，可以回收多余或报废材料。	尺寸限制：最适合中小型元件。较大的零件更难制造，也更昂贵。

应用：主要用于生产有色金属铸件，如铝合金、锌合金、镁合金等，广泛应用于汽车、电子、通讯、医疗器械等领域。

3.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。

熔模铸造的优缺点：

优点	缺点
高精度和准确度：生产具有出色表面光洁度质量和尺寸精度的零件，减少了对二次加工操作的需求	成本较高：由于制作蜡模和陶瓷模具涉及材料和人工成本，熔模铸造的成本高于其他铸造类型。
复杂几何体：能够创建具有复杂细节和复杂几何形状的零件，否则使用其他铸造方法可能具有挑战性或不可能做到这一点。	更长的交货时间：由于此过程涉及多个步骤，因此与其他铸造工艺相比，其交货时间可能会显着延长。
多种材料选择：非常适合生产各种金属和高性能合金，如不锈钢铸造、其他钢铸造和镍基合金铸造。	大小限制：这种技术往往对较小的零件效果最好;使用这种方法制造较大的组件可能具有挑战性且成本高昂。
光滑的表面光洁度：光滑的表面光洁度需要最少的表面处理，从而节省后处理的时间和成本。	蜡质模型创建：每个铸件都需要自己的蜡模，这会增加时间和成本。
减少材料浪费：由于其精度，这种工艺确保了最小的材料浪费，使其更加环保。	容量有限：更适合中小批量生产。

应用：适用于生产形状复杂、精度要求高、难加工的小零件，如涡轮发动机叶片、医疗器械部件等。

4.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。

离心铸造的优点和缺点：

优点	缺点
高材料纯度：离心力将杂质推向铸件的内表面，从而获得纯度更高、缺陷更少的铸件。	形状复杂性限制：最适合圆柱形。 相比之下，其他铸造方法可能难以实现复杂的几何形状。
良好的机械性能：高密度铸件具有优异的机械性能。	大小限制：对中小型零件更高效。 大型铸件更困难，成本更高。
减少二次操作：与其他方法相比，需要更少的加工和精加工，因为表面光洁度和尺寸精度通常很好。	设备成本：需要专用的离心铸造机械可能会导致更高的初始投资成本。
材料高效使用：这种方法非常节省材料，因为它可以精确控制铸件的厚度。	所需操作技能：这需要熟练的操作员精确控制速度和温度，这增加了操作复杂性。
材料多功能性：可以处理各种金属和合金。这允许更大的材料灵活性。	安全问题：高速旋转的模具存在安全风险，需要严格的安全设备。

应用：主要用于生产圆柱形铸件，如铸铁管、气缸套等，广泛应用于冶金、矿山、交通、排水灌溉机械、航空、国防和汽车工业。

5.连铸

连铸是一种先进的铸造方法。其原理是将熔融金属连续倒入称为结晶器的特殊金属模具中。凝固（结壳）的铸件从结晶器的另一端连续浇注。出来，然后从一端拉出，得到任意长度或特定长度的铸件。

连续铸造的优点和缺点：

优点	缺点
生产效率极高，金属利用率高，铸造组织均匀，机械性能好。	它只能生产横截面不变的长铸件，其应用范围有限。

应用：主要用于生产截面形状恒定的钢、铁、铜合金、铝合金、镁合金等长铸件，如铸锭、板坯、棒坯、管材等。

6.消失模铸造

消失模铸造与熔模铸造相似，不同之处在于它使用泡沫而不是蜡作为模型。模型成型后，通过浸渍、涂层、喷涂或刷涂耐火陶瓷。然后将熔融金属倒入模具中以形成所需的产品。

优点	缺点
铸件质量好，成本低;无材料限制，适合所有尺寸;尺寸精度高，表面光滑;内部缺陷大大减少，结构致密。	该过程相对复杂，需要专门的设备和材料。

应用：广泛应用于汽车、机械、航空航天、造船等工业领域，生产各种复杂形状的铸件。

7. 壳体铸造

壳体铸造是指涉及在加热的金属模型周围铸造硅砂和树脂外壳的工艺。然后，您可以取下外壳并将熔融金属倒入型腔中。您可能想知道为什么选择壳型铸造而不是砂型铸造，特别是考虑到在某些情况下壳型铸造更昂贵。壳体铸造可以为您提供更精确的产品尺寸、更美观的饰面和更大的数量，同时减少劳动力。

优点	缺点
铸造精度高，表面光洁度高，内部结构致密，生产效率高。	壳型生产成本高，模具尺寸有限。

应用：主要用于生产高精度、高要求的金属零件，如飞机涡轮叶片、汽车发动机缸体和气缸盖等。

8. 挤压压铸

它是在高压下凝固流动形成液体或半固体金属，直接得到工件或坯料的方法。具有液态金属利用率高、工艺简化、质量稳定等优点。它是一种具有潜在应用前景的节能金属成型技术。

优点	缺点
铸件组织致密，力学性能高;表面粗糙度低，尺寸精度高;液态金属利用率高，工艺简化。	设备投资大，工艺复杂。

应用：主要用于生产铝合金、锌合金、铜合金等金属零件，广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。

9.真空压铸

真空压铸是一种先进的压铸工艺，通过在压铸过程中抽出压铸模腔中的气体来消除或显着减少压铸件中的气孔和溶解气体，从而提高压铸件的机械性能和表面质量。

优点	缺点
消除或减少压铸件内部的气孔，改善压铸件的机械性能和表面质量;改善填充条件，并可压铸更薄的铸件。	模具密封结构复杂，制造和安装困难，成本高。

应用：主要用于生产对表面质量和机械性能要求较高的铸件，如航空航天领域的零件、精密机械部件等。

10.重力压铸

这个过程利用了我们每天经历的物理定律。重力压铸让您涂覆模具的型腔，倒入热金属，然后等待重力完成其工作，即引导材料流入和流下，并使其冷却和凝固。无论是手动还是自动完成，此过程都比其他过程需要更长的时间，但您会发现它相对便宜且非常适合创建光滑的饰面。如果您想制造在厨具、照明和汽车中运行良好的小零件，这是一个不错的选择。

优点	缺点
铸件结构致密，机械性能高;尺寸精度高，表面粗糙度低;生产环境比较好，劳动强度降低。	金属模具制造周期长，成本高;模具不透气，需要采取措施将型腔中的气体引出。

应用：适用于形状复杂的铝合金、镁合金等有色合金铸件的批量生产。也适用于钢铁金属铸件和铸锭的生产。

11.高压铸造

这种方法充分利用了高压、高速和热量，使其成为您工作的任何行业的合适选择。高压铸造在特定压力和体积设置下将熔融金属快速倒入模具中，从而获得完美无瑕、高效生产且易于复制的产品。您需要密切注意机器的正确设置，以确保形状正确填充和冷却并按照您需要的方式呈现。高压铸造可用于各种应用，从制造玩具到制造汽车或电器零件。

优点	缺点
生产效率高，铸件尺寸准确，表面光洁度好。	设备投资大，模具成本高;高熔点合金压铸时模具寿命短。

应用：主要用于生产有色金属铸件，特别是铝合金铸件，广泛应用于汽车、电子、通讯等领域。

12.低压铸造

与高压铸造技术相比，低压铸造 使用相对较低的压力来完成铸造以及熔融金属的冷却过程。该工艺特别适用于生产需要更高强度和耐用性的零件。在低压铸造中，金属的连续流动确保了精确的零件形状和均匀的填充。如果您正在寻找的零件特性包括结构复杂性、表面光滑度以及锋利的边缘和轮廓，那么低压铸造无疑是一个值得考虑的选择。但是，如果您对薄壁设计和快速生产周期有严格的要求，那么低压铸造可能不是最合适的方法。还低压铸造应用广泛生产从厨房用压力饼干刀到车轮再到机械气缸盖的零件。

优点	缺点
浇注时的压力和速度可调，适用于各种合金和各种尺寸的铸件;熔融金属填充平稳无飞溅，提高了铸件的合格率;劳动强度低，劳动条件好。	设备比较复杂，投资大。

应用：主要用于生产铝合金、镁合金等有色金属铸件，广泛应用于汽车、航空航天、船舶等领域。

不同的金属铸造类型如何比较？

每种铸造方法都有其优点和缺点，这些铸造方法在精度、速度、成本、应用等方面有所不同。

铸造方法	准确性	速度	成本	应用
砂型铸造	中等	中等	低	适用于各种尺寸、形状和材料的铸件，尤其是大型和复杂结构的铸件
演员阵容	高	高	中到高	汽车工业、仪器仪表行业、电子、医疗设备等，适合批量生产
投资铸造	非常高	中到低	高等	航空发动机叶片、精密零件等，适用于高精度、复杂形状的铸件
连铸	中到高	高	低到中	生产钢、铸铁、铝合金等金属材料，特别适用于大型铸件
消失模铸造	高	中等	中等	适用于生产结构复杂、尺寸相对精确的铸件，合金种类不受限制
壳体铸造	高	高	中到高	生产高精度零件，如飞机发动机叶轮、汽车发动机气缸套等。
挤压压铸	高	中到高	中到高	适用于铝合金、锌合金、铜合金等，可生产形状复杂的零件
真空压铸	高	高	高等	提高压铸件的机械性能和表面质量，适用于表面质量和性能要求较高的铸件
重力压铸	中等	中到低	低到中	适用于中小型铸件，尤其是铝合金和镁合金的铸造
高压铸造	高	高	高等	适用于生产汽车发动机零件等高质量、高精度铸件
低压铸造	高	中到高	中到高	适用于气缸盖、轮毂、气缸框架等传统产品
离心铸造	中到高	中等	低到中	生产长管件和空心铸件，如管材铸造、冶金、矿山等领域

总结

金属铸造的主要类型包括砂型铸造、压铸、熔模铸造、连续铸造、消失模铸造、壳体铸造、挤压压铸、真空压铸、重力铸造、高压铸造、低压铸造和离心铸造。每种类型都有其独特的优势和适用范围。在实际应用中，应根据铸件的具体要求、生产条件、经济性等因素选择合适的铸造方法，以获得高质量的铸件。

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本文由多位 Longsheng 撰稿人撰写。龙盛是制造业的领先资源，拥有CNC 加工,钣金加工,3D 打印,注塑,金属冲压等。