淺析快速發展的中國大陸熔模精密鑄造業
熔模鑄造是以zui終產品為摹本，將石蠟類材料壓制成光潔的蠟模，在蠟模上涂敷多層耐火材料，待漿料干燥硬化后形成型殼，然后將凝固在型殼內的蠟模熔化使之流出，再將型殼焙燒使之堅固、干燥，zui后再將熔化的液態金屬澆注入型殼中，液態金屬在型殼中冷卻、凝固后即成為光潔的鑄件。這種鑄造工藝可以生產出精密復雜、接近于產品zui后形狀，可不加工或很少加工就可直接使用的金屬零部件或精美工藝品，所以，它是一種近凈形的金屬液態成形工藝。
與砂型鑄造方法相比，具有以下特點：
1．鑄件尺寸精度高，表面粗糙度值低，可以實現少加工或無切削加工；
2．可以鑄造薄壁件或重量很輕的鑄件；特別適合鑄造帶有花紋、文字或溝槽類的鑄件；
3．能夠鑄造特別復雜的鑄件，或將眾多零件組合、焊接。
中國是熔模鑄造技術的發源地之一。據考證，在距今2500年前的春秋時期就已出現了失蠟鑄造。1978年在湖北隨州出土的曾侯乙墓的尊和盤是早期失蠟鑄造的代表作。現代熔模鑄造工藝是在20世紀初期開始形成。第二次世界大戰期間，由于國防、航空發展的需要，美、英等國首先采用熔模鑄造的方法生產噴氣渦輪發動機葉片。進入80年代以來，世界各地熔模鑄造的產量、產值、質量，都有很大的增長和提高，當前熔模鑄造正向精密、大型、復雜、部件整鑄的方向發展。
我國的熔模鑄造是在50年開始應用于工業生產，首先從航天、航空部門逐步發展到所有的工業部門中，得到廣泛的應用。
一．中國大陸精鑄業的發展狀況
1．中國大陸精密鑄造行業的規模
中國大陸精鑄行業雖然在20世紀50年代中期已經建立，并逐漸得到推廣應用，但真正的飛速發展卻是在20世紀90年代初至今的十多年間，特別是zui近幾年。目前，中國熔模鑄造有兩類水平的工藝，*類企業采用中溫模料制模和硅溶膠或硅酸乙酯粘結劑制殼的熔模鑄造工藝，即通用的熔模鑄造工藝。第二類為采用低溫模料和水玻璃粘結劑制殼工藝，其鑄件尺寸精度和表面粗糙度比*類差，達不到熔模鑄造水平。根據大陸的情況，還有采用中溫或低溫模料制模，表面層采用硅溶膠、加固層采用水玻璃制殼的復合工藝，能夠在保證較高的尺寸精度和表面質量情況下降低成本。據統計，2001年采用*類的廠家超過350家，年產量7.5萬噸，年產值32.8億元；第二類工藝生產廠家（包括復合工藝）超過1350家，年產量近20萬噸，年產值15億元。而2002年，產量更達到32.1萬噸，產值達到54.9億元。2002年的產量是1988年的6.4倍。而產值則是1988年3.3億的16.6倍。
2．工藝水平、鑄件質量和產品類別從用途和質量水平看
目前我國精密鑄造生產的鑄件主要是：采用*類工藝生產的航空及燃氣輪機用鑄件，質量達到水平，廠家有50家，年產量0.5萬噸，年產值4億元；采用*類和復合工藝生產的商業用精鑄件，其質量檢查項目和標準低于航空件，有300家左右，年產量7萬噸，年產值28.8億元；采用第二類工藝生產的尺寸精度和表面粗糙度要求低的熔模精鑄毛坯件，有1350家左右，年產量近20萬噸，年產值15億元。從三種質量水平鑄件的比重分布可以看出，水平高的航空精鑄件產量很少，僅占總產量的1.8%，一般商用精鑄件占25.6%，而且質量還達不到標準，水玻璃鑄件卻占總產量的72.6%。總體與美國、英國、歐日等先進國家和地區熔模鑄件的市場結構相比，有明顯的差距，高質量的精鑄件比例還很低。
盡管如此，中國熔模鑄造工藝的各個環節還是有了長足的進步，對熔模鑄造發展有較大影響的新材料、新工藝、新設備也很多，如水溶性型芯、陶瓷型芯、金屬材質改進、大型熔模鑄造技術、鈦合金熔模鑄造、定向凝固和單晶鑄造、過濾技術、熱等靜壓、快速成型技術、計算機在熔模鑄造中應用以及機械化自動化等技術發展使熔模鑄造不僅能生產小型鑄件，而且能生產較大鑄件，zui大的熔模鑄件的輪廓尺寸已近2m，而zui小壁厚卻不到2mm。同時熔模鑄件也更趨精密，除線性公差外，零件也能達到較高的幾何公差。熔模鑄件的表面粗糙度值也越來越小，可達到Ra0.4um。
3．配套業務逐步齊全
由于精鑄行業的飛速發展，帶動了相關的配套業務的快速發展。主要表現在模具加工、設備制造、原輔材料生產。據初步統計，以加工設備為主的制造精鑄用模具的專業廠，已經在精鑄廠集中的地區如廣東、山東和武漢等地形成，設備的制造廠林立；精鑄原輔材料生產廠和供應商已經發展到近百家，而且由于*類精鑄工藝生產所需的模料、鋯英粉、砂帶等輔料和一些先進的設備尚不能國內生產，每年要從國外進口數以千噸的原輔材料。但由于我國基礎工業和資源條件與其他發展中國家相比要好得多，因此，精鑄服務業發展的同時，還將向東南亞國家乃至世界延伸和發展他們的市場。
4．行業與水平間的差距和優勢與熔模鑄造水平相比
中國的精鑄業應用*類工藝生產的航空精鑄件產量很少，高質量的精鑄件也不多，大多生產精度要求不高的管件、五金、馬具和汽車零件，合金種類單一，特別是高溫合金和有色合金所占的比重太小，從表2可以看出，我國的精鑄水平還是十分落后。
但是，中國的勞動力成本較低，原材料豐富，在產品價格上占有較大的優勢，只要將產品質量提高，在上仍有很大的競爭力。同時，國內高新技術產業的興起，機械行業向精密化、小型化發展，以及建筑行業陸續出臺的一些法規和地方法規，用鑄銅和不銹鋼鑄件代替鑄鐵管件，為精鑄行業提供了的商機。
同時，中國民營精鑄業的加盟和迅猛發展，為中國精鑄業注入了新鮮的活力，已經成為國家精鑄業zui強勁、也是zui現實的競爭對手。這類企業從80年代至90年代初，多以合資和獨資的形式，從中國臺灣、日本等地引進料硅溶膠制殼工藝，主要分布在沿海及周邊地區，其產品大部分銷往市場，同時也由于其體制先進、機制靈活、管理，所以效益非常好。雖僅有20多年的發展，但已成為中國大陸精鑄業承擔出口業務的生力軍。另一方面，由于其設備設施水平高，工藝和質量水平在國內屬先進水平，基本上達到了國外的一般水平，有直接出口訂單和市場同盟，產品價值保持在較高的水平，基本與接軌。無論從技術水平還是從營銷渠道上講，他們都是國資精鑄企業強有力的競爭對手。而以東風精密鑄造有限公司等廠家為代表的一部分第二、第三類工藝企業近年來無論工藝技術水平、產品質量和勞動生產率正在加速向市場推進，并將繼續為提升中國精鑄業水平積極努力。
二．熔模精鑄業將繼續呈高速發展趨勢
目前，中國大陸已經形成了一批在技術和管理上逐步走上化經營軌道，熟悉市場的精鑄業，他們帶動了行業的快速發展。
上個世紀以來，中國大陸精鑄業年產值從僅占精鑄總產值的5.4%，發展到2001年的7.7%，并呈現加速發展趨勢。而中國這個巨大的市場給精鑄業的發展提供了廣闊的空間。表現在：
1．國內市場不斷增大
中國經濟的高速發展使得國內的精鑄市場日益擴大，如汽車產業的高速發展帶動汽車用精鑄產品產量與品牌的快速提升，房屋建筑業的發展使得建筑五金需求量激增，在華投資企業直接從本地區采購零件，原市場訂單變為國內市場訂單。
2．出口逐年增長
經過10余年的努力，部分企業已能批量生產有一定精度要求的機器零件和高質量的航空精鑄件，在技術和性價比上已具備挑戰商業件的能力，出口量逐年增加。如圖2所示，年出口量產值從1993年的1.57億元上升到2002年的34億元，呈高速上升勢態，隨著經濟一體化和采購的深入，出口還將繼續高速增長。
3．精鑄件替砂鑄件、鍛件的市場廣闊
精密鑄造的優點之一是能生產各種合金和非常復雜、薄壁的鑄件，鑄件尺寸精度高，表面粗糙度低，并能實現少或無切削加工，這是砂鑄和鍛件*的。隨著對零件要求的提高，將會有越來越多的砂鑄件或鍛件被精鑄件取代。
三．熔模精鑄業必須堅持可持續發展之路
歐美等先進國家由于鑄造成本高和出于環保的要求，已經將污染大的砂鑄逐漸轉移到了發展中國家，精鑄業雖然沒有砂鑄業對環境的污染大，但也存在廢水廢氣的大量排放，因此，中國的精鑄業必須在環保、產品結構、管理等方面下一番功夫，堅持可持續發展道路。
1．環保法律、法規和標準的要求是強制性的，是可持續發展的基礎
由于制模、制殼、焙燒、熔煉、澆注、清理和切割等熔模鑄造生產過程中，經常可能出現污染源，我國已出臺的《中華人民共和國環境保護法》、《建設項目環境保護管理辦法》法律和《建設項目環境保護設計規定》法規，對環境保護做了明確的規定。我國現行實行的3級5類環境保護標準體系，對環境質量、污染物排放、環境監測等均有明確的標準。
2．精、優、輕、重、綠是產品發展的方向
"精"，就是精密、準確；"優"即無缺陷；"輕"是結構和材質的輕量化；"重"是重要件；"綠"即清潔生產，綠色鑄造。這是精鑄企業提升核心競爭力的重要衡量指標。
3．改善產品結構，提升產品品質是中國精鑄企業的共同責任
中國精鑄行業入世后必須全面提升鑄件品質、改善產品結構、增加合金種類。一是通過引進和研制合金純凈化設備、技術，提高冶金質量；二是通過應用凝固模擬軟件等重視鑄件工藝設計，提高一次成品率；三是嚴格制造過程控制，在制模、制殼材料和工藝設備上增大投入，并致力質量體系的有效運行；四是通過建立和充實鑄件矯正、修飾設備及不易損壞鑄件的清理設備，加強后處理工藝，使鑄件更精密美觀；五是完善鑄件無損檢測設備，提升*能力。
4．精鑄產品"三化"
即精益化--以消耗zui少資源制造增值的產品，甚至將產品做成藝術品；系列化--按市場布局，"有所為，有所不為"，對現有產品做系列劃分，開發新的產品要系統論證，體現寬型譜和企業戰略發展方向；模塊化--對已有產品向橫向延伸開來，以滿足用戶需求和價值，實現以產品為主向以工藝為主的轉化，進一步提升產品的市場競爭力。
5．大力推進工藝裝備的自動化、智能化和環保化，帶動工藝的環保化
目前，中國大陸精鑄工藝裝備制造水平還有相當大的差距，包括制模、制殼、熔煉、精整及其他后工藝設備的自動化、智能化水平與水平差距明顯，同時包括廠房設施在內，從設計到生產流程的環境保護的手段還難以消除危害源。這在很多不同類型的企業中普遍存在。主要包括大量粉塵、有毒有害氣體以及廢渣、廢棄物的排放等。這方面，國家和行業已有了一些標準，目前zui積極的辦法有兩種：
一是在全行業建立統一的原輔材料、設備、設施、環保規范，作為精鑄企業進入和產業結構調整的強制性行業法規，并延伸到產業鏈中去。
二是政府出臺強制性技術法規及鼓勵政策，引導企業積極行動，加大環保化投入和更新改造。對沒有通過環境管理體系認證的企業限期整改，取得認證資格，對通過認證的企業給予適當的財稅政策扶持。
6．引入計算機信息管理，提高企業管理水平
目前，一些企業除了技術上存在問題外，常引起拖延交貨期、庫存積壓、材料消耗失控、效率低下等各方面問題，引入計算機管理和精益思想有助于企業更好的發揮人、財、物的效率，從而提高鑄件質量、降低成本、zui大限度滿足顧客要求、并適應市場需求的變化。
計算機在精鑄生產中的應用，包括ERP、CRM、CAD、PDM、CAE等，逐步實現模擬設計、制造和網上交易及遠程開發。中國精鑄企業應加快信息化建設步伐。
7．努力開拓和國內兩個市場
由于勞動力資源的緊缺和環保的變化，發達國家的鑄造也正在向發展中國家轉移，中國加入WTO后，對精鑄件的出口形勢是較為有利的。從目前的情況看，外資企業的國外訂單比國內訂單多得多，而且是直接訂單，說明國內很多企業對市場還十分生疏，對國外市場開發上缺乏人才，缺乏投入，不了解市場經營規則，一開始就沒有實質性突破，也未做大。因此，有必要利用好媒體宣傳自己、了解別人，有必要走出參加展覽，發展更多直接客戶，有必要樹立"精益、誠信"的觀念和客戶一起發展和擴大業務。
8．內資企業有條件和有能力開發國內市場
首先要加強團結、互通信息、規范行為；二是要選好企業產品定位和發展定位，行業協會也應積極的加以引導。當前既應避免企業數量擴張和一哄而上，又要引導向著精鑄產業鏈有序發展，從總體上提升中國精鑄業水平，實現可持續發展。
