第一篇:李增民 我國消失模鑄造發(fā)展動態(tài)及前景 for 百鑄網
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我國消失模鑄造發(fā)展動態(tài)及前景
河北科技大學 教授,河北省鑄造行業(yè)協(xié)會 副會長 中國鑄造協(xié)會消失模V法實型鑄造分會 秘書長
李增民
經過近50年的發(fā)展,特別是最近10年來,消失模鑄造工藝在我國得到了飛速發(fā)展。據中國鑄造協(xié)會消失模V法實型鑄造分會初步統(tǒng)計,到2013年,我國消失模鑄造企業(yè)已經達到2000家左右,消失模鑄件年產量超過200萬t。在未來3~5年間,隨著我國鑄造企業(yè)準入條件貫徹落實,消失模鑄造企業(yè)總數有望突破3000家,鑄件產量將突破400萬噸,幾乎要占到我國鑄件總量的十分之一。隨著國家鑄造企業(yè)準入條件的頒布實施,在對鑄造企業(yè)生產條件限定的形勢下,為什么消失模鑄造工藝這樣異軍突起,快速發(fā)展呢?它的工藝優(yōu)勢在哪里?為什么會適應準入條件呢?消失模鑄造真的是解決鑄造準入的靈丹妙藥嗎?它適應什么樣的鑄件生產?它還存在著什么樣的問題?帶著這些問題,本文通過剖析我國消失模鑄造的發(fā)展過程及在我國的優(yōu)勢,以及所存在的問題和解決的對策等進行深入分析。消失模鑄造的工藝優(yōu)勢
1.1 鑄造業(yè)面臨的形勢
鑄造作為機械裝備制造業(yè)的基礎產業(yè),隨著國家裝備制造業(yè)的振興和發(fā)展,對鑄件產品的需求將不斷增加,特別是對大中型鑄件和尖精特轉鑄件的需求更加旺盛。鑄造企業(yè)準入條件明確規(guī)定了鑄造企業(yè)生存發(fā)展的基本條件,對鑄造工藝、鑄造設備、鑄件產量或產值、污染物排放及單位耗能指標進行了明確的界定。據官方統(tǒng)計我國目前現存的26 000家鑄造企業(yè),實際上遠遠多于這個數字。我國的鑄造企業(yè)多數屬于小微型企業(yè),生產工藝基本上多是手工粘土砂造型。調研發(fā)現,這樣的鑄造普遍環(huán)境臟亂差、勞動強度高、質量無保障、用工高密集、生產低效率、企業(yè)微效益等,與準入條件格格不入。按準入條件這些企業(yè)將在劫難逃。但是在一些地區(qū)已形成龐大的產業(yè)群,成為當地高就業(yè)群體企業(yè),雖然鑄件質量低,但有市場,還有利潤,還能維持,還能為地方政府提供稅收,為百姓提供就業(yè)機會。根據中國鑄造發(fā)展規(guī)劃,經過幾年發(fā)展,要把鑄造企業(yè)總數減少到20 000家,直至10 000家,這些處在淘汰之列和邊緣的企業(yè)何去何從?不得不陷入深深思考中。繼續(xù)生存發(fā)展,將面臨著大量資金投入,哪里來錢?是停產關閉,即便是微利也將怠失伊盡,就業(yè)人群何去何從,地方政府如何安置?小微鑄造企業(yè)何去何從,各地都在探求新的思路和辦法,如何整合發(fā)展成為當務之急。集中產業(yè)群,統(tǒng)一高耗能工序經營、原輔材料采購、質量檢驗等,小微企業(yè)入駐獨立經營,不失為一個新的解決思路。同時改進生產工藝,消失模鑄造為此開辟了一條新途徑:節(jié)能、減排、低強度、高生產率、減少一線操作人員等。使這些小微企業(yè)峰回路轉,獲得新生和發(fā)展。1.2 消失模鑄造的優(yōu)勢
消失模鑄造工藝的最大優(yōu)勢在于大幅度降低勞動強度,減少用工,大量使用女工,減少初期投資,提高鑄件外觀質量,初期投入可大可小,生產設備多種類型可選。據統(tǒng)計,同樣產量的鑄造企業(yè),消失模工藝比傳統(tǒng)砂型鑄造減少勞動用工三分之一到三分之二;勞動強度大大降低,多數用工可用女工;初期投資減少三分之一到二分之一;鑄件外觀精度提高2~3個等級;根據資金多少初期建設采用簡易設備類型,較少投入即可獲得要求的生產規(guī)模。消失模適用技術不斷成熟和進步,使我國消失模鑄造呈現快速發(fā)展勢頭。盡管還存在許多不足,但技術的發(fā)展也日新月異,不斷出現創(chuàng)
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新的適用工藝技術使消失模鑄造不斷向前推進。消失模設備的自主發(fā)展
雖然發(fā)達國家消失模鑄造裝備先進,但昂貴的價格阻礙了它在我國的推廣,從十幾年來我國引進的消失模生產線運行情況看,配套設施和原輔材料成為它發(fā)揮作用的瓶頸,真正應用良好堅持下來的寥寥無幾。要想促使我國消失模鑄造工藝的發(fā)展,必須開發(fā)適用于我國條件的工藝裝備。經過近十幾年的發(fā)展,我國的消失模設備從簡易單機到全自動化生產線全部實現國產化,雖然存在著這樣那樣的缺點和不足,但基本滿足我國不同類型鑄造企業(yè)需求。隨著市場不斷擴大,消失模設備制造企業(yè)隨之迅速增加,十多年前規(guī)模較大的消失模設備企業(yè)大概不到十家,能夠生產萬噸以上的設備企業(yè)更少。如今,大大小小的消失模設備制造企業(yè)遍布全國各地,初步統(tǒng)計超過100家,主要分布在山東、河北、山西、河南、東北等地區(qū),比較有影響力的北京天哲、煙臺四方、沈陽中世、煙臺一特等著名設備制造企業(yè)目前最具實力。同時消失模模具企業(yè)也如雨后春筍般迅速成長起來,幾年前具有一定規(guī)模的模具企業(yè)也就3~5家,最具影響力的有任丘現代、洛陽劉氏等模具企業(yè),到目前粗略統(tǒng)計大約超過50家,主要分布在河北、河南、浙江等地區(qū)。另外,消失模白區(qū)設備制造企業(yè)也有一定增加,原來只有3~5家,發(fā)展歷史最早規(guī)模最大的為杭州富陽輕工包裝機械廠,近幾年涌現出杭州登華、杭州方圓等白區(qū)設備制造企業(yè),初步統(tǒng)計目前發(fā)展到20家以上,一些模具企業(yè)也開始涉足白區(qū)設備。
在實型鑄造發(fā)展過程中,白模加工設備應運而生,從過去簡單的電熱絲切割平臺,發(fā)展到目前大量應用的數控泡沫雕刻機,目前有數家專業(yè)制造企業(yè),為實型鑄造白模加工提供了高精度、方便快捷的生產模式。
經過幾十年發(fā)展,十幾年前部分引進消失模生產線的鑄造企業(yè),現在已經掌握了利用國產原輔材料、國內技術人員和操作工人條件下,生產高質量鑄件的基本技術。最典型企業(yè)為安徽全柴集團,先后引進3條消失模鑄造生產線,生產最復雜的氣缸蓋鑄件,產品合格率達到99%穩(wěn)定生產。
白區(qū)干燥設備起初人們并沒有十分在意,當時造成鑄件缺陷的一大原因是模樣干燥不徹底,表干現象掩蓋了本質。人們只關心烘干室內溫度的控制,忽視了對濕度的控制,特別是忽視了烘干室內空氣的流動。目前烘干室設計技術已趨于成熟,因模樣干燥問題造成的鑄件缺陷越來越少。
在消失模鑄造關鍵設備攻關方面,國內技術人員對振動臺技術、砂冷卻設備、烘干設備等開展了一系列適合于國內生產條件的研發(fā)攻關,初步掌握了這些關鍵設備的整體結構、控制技術等。在全自動消失模生產線上應用比較成功,還在不斷改進提高中。
在不斷滿足國內需求的幾基礎上,消失模設備骨干企業(yè)開始開拓國際市場。據不完全統(tǒng)計,我國已經出口消失模生產線及相關設備的國家,已有南非、摩洛哥、越南、馬來西亞、印度尼西亞、俄羅斯、巴基斯坦、印度、臺灣地區(qū)等。中國消失模鑄造技術走向海外,為當地的鑄造業(yè)發(fā)展提供了中國式消失模鑄造生產技術。消失模原輔材料不斷進步
我國發(fā)展消失模鑄造的幾十年間一直處在艱難爬行,十幾年前幾乎處于停頓不前的狀態(tài),主要問題是鑄件質量不穩(wěn)定,整體成品合格率低于企業(yè)贏利水平。原因是多方面的,經過近年發(fā)展經歷分析,最主要原因是消失模原材料質量不穩(wěn)定,包括聚苯乙烯(EPS)珠粒無鑄造專用,多年來一直采用生產包裝建筑材料珠粒代替;消失模涂料原材料及其制造技術處于低級階段;模片粘接用膠質量也處在初級階段;同時生產控制技術較低,人員技術素質和水平較低,造成鑄件質量起起伏伏,由此拖垮了一批消失模企業(yè)。
近些年來,隨著一批骨干鑄造企業(yè)不斷探索利用國產聚苯乙烯珠粒生產消失模鑄件的工藝技術,百鑄網004km.cn
在工藝措施上不斷發(fā)展進步,業(yè)界對龍王、嘉昌等品牌珠粒認識度提高;同時國產共聚珠粒技術不斷發(fā)展,在復雜灰鐵件、球鐵件和鑄鋼件生產中發(fā)揮了極大的促進作用,杭州凱斯特化工有限公司為此做出了巨大貢獻。涂料技術不斷進步,國內一批骨干消失模涂料企業(yè)經過對不同類型鑄件對涂料的適應性方面做了大量工作,基本上找到了不同類型鑄件適應的涂料。同時消失模模具制造技術不斷發(fā)展,在適應盡量整體成型的原則上,合理地對模樣進行分模,模片分型技術日臻成熟,減少了模片粘接面積;另外,消失模模樣專用粘接膠技術也在不斷進步,用膠量減少,粘接縫減少,粘接技術提高,一些企業(yè)粘接機的應用更加提高了模樣粘接質量。
從以前對消失模鑄造干砂認識不足,到目前使企業(yè)認識到不同類型鑄件適應不同干砂,從以前隨意用砂,到如今廣泛使用的東北、河北風砂、海砂、湖砂等天然硅砂,人造破碎硅砂和橄欖石砂,以及人造熔融寶珠砂等。消失模鑄造用砂的分類是我國消失模鑄造的一大進步。消失模適應技術不斷進步
之所以我國消失模鑄造發(fā)展到如今的蓬勃態(tài)勢,根本原因還在于在我國條件下,人們找到了與之相適應的消失模鑄造的工藝技術。與國外發(fā)達國家消失模鑄造工藝技術不同的是,我國的鑄造企業(yè)生產的鑄件產品類型繁多,很少有一個鑄造企業(yè)只生產一種鑄件的單一品種生產模式。多品種多類型多規(guī)格的鑄件生產方式,在一條生產線上完成具有相當的難度。盡管有的設備制造企業(yè)開發(fā)了開方式多種規(guī)格類型鑄件同線生產技術,但經過實際運行發(fā)現,不同類型規(guī)格的鑄件要求不同的工藝參數,一線很難多規(guī)格類型鑄件同線生產。
針對我國鑄造企業(yè)生產現狀和實際,消失模企業(yè)不斷研究探索適應技術,特別在泡沫模型表面質量控制技術、干砂造型技術、澆冒系統(tǒng)設計技術、涂層干燥技術、涂料涂敷技術、一箱組模串澆技術、先燒后澆技術、超強涂料技術、振動澆注凝固技術等方面,不斷開發(fā)完善適應我國生產條件的適用性消失模技術。使消失模鑄造企業(yè)從原來的上得多倒得多,發(fā)展到上得更多留得多。
為了規(guī)范我國消失模鑄造市場,起草適合我國國情、考慮到鑄件出口的情況的消失模鑄造系列標準,成為當前我國消失模鑄造業(yè)界普遍關注和積極參與的一項重要工作。中國鑄造協(xié)會已經和正在設計我國鑄造行業(yè)標準的頂層構架,制定消失模鑄造系列標準更是迫在眉睫,消失模V法型鑄造分會已經提交了消失模鑄造系列標準的頂層設計構架,成為今后我國鑄造系列標準的重要組成部分,也是我國消失模鑄造界要普遍遵循的標準。標準有助于技術的提升,有助于企業(yè)之間的質量約定和交貨驗收,國家范圍的標準是最低標準,各企業(yè)可以制定自己的高于國家標準的企業(yè)標準。消失模鑄造存在的問題及對策
在國內消失模鑄造大發(fā)展形勢下,作為消失模工作者,必須保持清醒的頭腦,我國消失模在生產上還存在著許多問題。在業(yè)界老生常談的“一看就會,一干就廢”的現象不斷出現。問題主要出現在一些技術力量薄弱的小微企業(yè),主要體現在鑄件質量不穩(wěn)定。常見消失模鑄件質量問題包括鑄件表面缺陷,如粘砂、皺皮、缺失、珠粒紋理粗大,增碳,等;鑄件內在缺陷,如氣孔、縮孔、縮松、夾渣、夾砂,等;整體成型缺陷,如塌箱、澆不足,等。其中出現比較多的消失模鑄件缺陷是夾渣夾砂等類的缺陷。
在大中型骨干企業(yè),這些問題基本上已經得到解決,山西華恩集團、陜西法士特集團、安徽全柴集團、合肥合力、安徽奇瑞汽車、保定長城汽車、東風汽車等大中型消失模企業(yè),鑄件質量問題一直保持穩(wěn)定提高,但在眾多小微企業(yè)這些鑄件質量問題還普遍存在。中國鑄造協(xié)會消失模分會今年8月19-20在安徽全柴公司舉辦第二十屆消失模鑄造技術年會,旨在交流經驗,取長補短。造成鑄件缺陷的原因在于:對消失模鑄造工藝理念理解不深,消失模鑄造是一個各道工序都需要精細化管理的工藝,按照傳統(tǒng)砂型鑄造管理方法去管理消失模鑄造,是造成這些問題的根本原因。另外,百鑄網004km.cn
技術人才的缺失嚴重阻礙了消失模鑄件質量的穩(wěn)定提高。還有一些消失模供應商為了商業(yè)利益在夸大消失模鑄造的適應性和適用范圍,導致有的企業(yè)投資進入誤區(qū),并且售后服務嚴重缺失。
要穩(wěn)定提高消失模鑄件質量,需要有一支具有理論和實踐經驗的技術隊伍。企業(yè)老板要改變觀念,把消失模鑄造工藝看成是完全不同于傳統(tǒng)砂型鑄造的一種新的工藝,注重工藝細節(jié)和操作規(guī)范,把握每一道工序細微操作,建立健全適合本企業(yè)工藝和質量管理規(guī)范。注重消失模的特殊技術環(huán)節(jié),注重消失模專業(yè)技術人員培育提高。中國鑄造協(xié)會消失模V法實型鑄造分會每年舉辦專業(yè)的消失模鑄造實用技術培訓班,今年4月21-24日在南京舉辦第十九期消失模培訓班。同時正在籌備建立常態(tài)化專業(yè)全程培訓基地,旨在持續(xù)培養(yǎng)消失模鑄造專業(yè)技術人員。
消失模鑄造供應企業(yè)和服務企業(yè),要注重不斷提高技術水平和服務意識,生產線、相關設備、原輔材料和現場技術服務要全盤考慮消失模鑄造工藝的特殊性和要求精細的特點。消失模鑄造在我國的發(fā)展前景
中國式消失模鑄造的發(fā)展,經歷了一個漫長而曲折的過程,從上世紀60年代中期開始開發(fā),50年過去了,整整半個世紀,我們的消失模鑄造發(fā)展的并不好,不少企業(yè)吃了很大苦頭經過艱難跋涉,付出了巨大代價,才走向了現今的榮耀,而有的企業(yè)在探索初期就胎死腹中。隨著我國鑄造行業(yè)的發(fā)展,消失模鑄造的優(yōu)勢日益突出,對消失模鑄造研究探索不斷深化,一批適合我國國情的適用生產技術不斷涌現,今天的消失模企業(yè)沒有象過去那樣初上伊始就喜形于色,一旦廢品率高又長期無法解決馬上就懊惱沮喪。如今出現了蒸蒸向榮的大好發(fā)展局面,這種局面來之不易,希望保持下去并不斷發(fā)展提高。
從全國總的形勢看來,消失模鑄造還有一個持續(xù)發(fā)展期,這個發(fā)展期速度會增快,主要是質的飛躍和量的擴展。所謂質,是指高端鑄件生產企業(yè)逐漸增多,復雜異形鑄件生產逐漸取得突破;而量是指還會有相當一批企業(yè)轉向消失模鑄造。值得注意的是,消失模工藝不是萬能工藝,有其適應的鑄件類型和結構,希望鑄造企業(yè)保持頭腦清醒,分析產品結構類型是否適合消失模工藝,不要偏聽偏信,一提到它的優(yōu)勢就倉促上馬。分析消失模的劣勢,還有不少問題沒有得到徹底解決,理論上沒有弄清,實踐上沒有穩(wěn)定解決。作為中國鑄造協(xié)會消失模分會,我們有責任和義務為企業(yè)提供向好的服務,提供政策咨詢、市場咨詢、發(fā)展咨詢、技術咨詢等。為企業(yè)提供一個能夠良性發(fā)展和逐漸提高效益的方向,充分發(fā)揮消失模鑄造優(yōu)勢,避免和克服它的劣勢,使我國的消失模鑄造行業(yè)健康、持續(xù)、良性發(fā)展,為我國的鑄造行業(yè)整體水平提高、做大做強做出貢獻。