鑄造廠是什麼意思?

什麼是鑄造廠?鑄造廠是提供金屬鑄造服務的專業工廠。它們在我們的現代生活和經濟中扮演著重要的角色,因為許多零件都是在這些鑄造廠中製造出來的。

若要定義鑄造廠,它是一家製造工廠,透過熔化金屬、將熔融金屬放入模具,然後再形成最終零件,以生產鑄件。

作為世界上最古老的製造方法之一,金屬鑄造擁有數百年的悠久歷史。儘管歷史悠久,該產業仍不斷進化,採用先進的技術和製程。現代的鑄造廠利用電腦輔助設計 (CAD)、機器人技術和數位模擬來提高鑄造製程的精度和效率。

在美國,有超過 2,500 家晶圓代工廠,大多位於高科技產業。在全球範圍內,鑄造廠的數目更高達數萬家,可見鑄造業的重要性。具體而言,中國的鑄造業在全球扮演著重要角色,擁有眾多高品質的鑄造廠和完整的鑄造供應鏈。

科技為鑄造業帶來了革命性的變化,對安全和標準化程序的重視也改變了這個行業。今日的鑄造廠與 50 年前完全不同。

那麼什麼是鑄造金屬?以下是關於您需要瞭解的鑄造廠的全面說明。

不同金屬的鑄造廠類型為何?

由於鑄造廠熔化金屬以生產用於工業部門的最終金屬組件,因此所使用的金屬類型是區分不同類型鑄造廠的關鍵因素。

鑄鐵 是鑄造廠最常處理的金屬之一,廣泛應用於建築機械、農業機械及採礦設備。

鑄鋼廠是另一種重要的鑄造廠,通常生產鋼製零件,例如 不銹鋼, 碳鋼, 錳鋼。

除了鋼鐵之外,鋁也是鑄造廠面對的新興金屬種類,因為汽車已轉換為電動車。傳統的鋼鐵鑄造廠受到衝擊,因為鋼鐵零件相較於鋁壓鑄零件太重。

最後,還有其他合金鑄造廠加工黃銅、鎳和青銅製成鑄件。鑄造廠可自由設計所需的形狀、尺寸和材料。

按製程劃分的金屬鑄造廠類型

幾種類型的金屬鑄造製程定義了金屬鑄造鑄造廠,每種製程都有其特點和應用。以下是一些常見的金屬鑄件鑄造製程類型:

  1. 砂模鑄造廠:砂模鑄造是最常用的鑄造方法之一,採用砂和黏結劑混製而成的型砂來製作鑄模。此方法適用性強,可適配多種金屬,特別適合製造不要求精密表面的大型複雜零件。
  2. 精密鑄造廠:也稱為失蠟鑄造,該製程包括製作蠟模、塗覆型殼,然後將蠟熔化流出,留下可供金屬澆入的模穴。它用於形狀複雜且細節要求高的零件,通常具有高精度和高強度。
  3. 殼模鑄造廠:殼模鑄造是當今最流行的鑄造工藝,是砂模鑄造的一種演變,使用預塗有一薄層熱固性樹脂的覆膜砂。與傳統砂模鑄造製程相比,該製程可提供更佳的表面光潔度與尺寸精度。
  4. 壓鑄鑄造廠:壓鑄:在壓鑄過程中,熔融金屬在高壓下被推入模腔。此製程以生產精密度高且表面光滑的零件而聞名。它常用於製造汽車零件和消費性電子產品。
  5. 離心鑄造廠:此製程包括高速旋轉模具,同時將熔融金屬倒入模具中。離心力使金屬均勻分佈,製造出密度高、瑕疵少的零件。它用於生產管道、管子和圓柱形零件。
  6. 失模鑄造廠:在此過程中,先製作泡沫圖案,然後將其埋入砂中。當金屬倒入模具中時,泡沫圖案會蒸發,為金屬留下一個空腔。適用於複雜的單件設計。對於標準不高的零件,它通常是較便宜的選擇。

鑄造廠的生產流程

第一步是製作鑄模。這會根據製程的不同而改變。不過,模具製作完成後,生產流程都大同小異:

  1. 準備模具並夾緊
  2. 將熔融金屬倒入模具中。
  3. 讓金屬冷卻。
  4. 從模具中取出硬化鑄件。
  5. 移除最終鑄模上任何多餘的金屬。
  6. 最後的產品是經過拋光處理的成品。

鑄模製造是金屬鑄造過程的第一步。待熔金屬將被澆入此鑄模並冷卻。鑄模材料的選擇取決於金屬種類及最終產品的所需形狀,砂是常見的選擇。然而,工人們也可使用金屬、精密鑄造材料及其他材料。

各種類型的金屬用於熔化各種類型的金屬。冲天炉、电弧炉、感应炉、炉膛或反射炉以及坩埚是几种类型熔炉的例子。由於金屬具有不同的特性,因此需要不同的投入。每種類型都會產生特定的危險廢料。
之後,當金屬熔化時,會將其倒入先前製成的鑄模中,並讓其冷卻固定。

為了創造模具型腔,矽砂、水分、油和綠砂會混合在一起。然後注入金屬。冷卻後,金屬便可輕易從模具中取出。這種砂子應能承受高溫高壓,同時允許氣體逸出,保持較小的顆粒尺寸,並且不與金屬產生反應。

鑄造工程設備

機械化在現代鑄造廠裡非常普遍。在現代鑄造廠裡,很容易就能找到模板和型芯生產、鑄造和成型所需的儀器和設備。龐大的熔化爐、輸送帶、鋼包、起重機、鏟車和傳送容器都在清單上。所有用於鑄造加工的設備都能承受熔煉車間所產生的高熱量。
金屬決定了鑄造廠所使用的設備種類;

  1.  電弧爐適用於處理鋼材
  2.  以銅為重心的鑄造廠較可能使用感應爐。

熔爐的規模從小型的桌上型裝置到重達數噸的裝置都有。生產規模從四分之一盎司到許多噸不等。樣板製造機和成型機以及其他大多數的鑄造設備都有相同的型號和尺寸變化。

鑄造廠
金屬砂

鑄造爐的類型

在開始了解鑄造過程的細節之前,先看看鑄造業用來塑造金屬的不同類型的鑄造爐。

  1. 感應爐;提供高品質和易用性。
  2. 坩鍋爐;處理高溫
  3. 沖天爐
  4. 電弧爐

鑄造過程的浪費

鑄造廢料由主要的金屬類型和鑄造製程決定。

  • 最大的污染源主要是氣態廢棄物。金屬、半揮發性有機分子和揮發性有機化合物都存在。這些氣體可以使用排放控制系統來捕捉。
  • 在鑄造廠中,用於冷凍金屬的水會造成液體廢棄物。此外,地板清潔和其他維護用水也會造成液體廢棄物。您可以建造水處理設施來防止水的浪費。
  • 爐渣、砂子、廢耐火材料和減排粉塵都是固體廢棄物的來源。砂再生、乾砂再生、濕砂再生、蝕砂再生等製程都可利用於此。砂子也可再利用於其他用途。
  • 鑄造廠也會產生熔渣和排放物作為垃圾。這些可直接回收至熔爐中,以收集任何可回收的金屬。熱鍍鋅和無電解鍍鎳是另外兩種獨特的鑄造方法。

鑄造砂的種類

以下是最常用的鑄造砂:

砂型鑄造

1.綠沙

這些品種的鑄造砂應符合下列要求:

  • 它應具有極佳的綠色粘合力,這表示它必須在濕潤時保持成型的形狀。
  • 高耐火性,也就是耐熱性,以及
  • 它們不能含有任何可能導致套管表面結痂的污染物。

某種形式的黏土物質的存在將決定此類砂子的黏合品質,其中會含有大量的矽。天然成型砂是那些可以接受的發現。

樹脂砂

2.面砂

需要各種材料來保護模具表面不受熔融金屬的傷害,並協助製造平滑的鑄件表面。造型砂本身具有耐火性。然而,工人可以用幾種方法對其進行改良,以防止金屬滲入鑄件。我們可以在與金屬接觸的型砂中加入少量焦炭、瀝青或煤粉。

在模具表面撒上滑石粉(法國粉筆),或在圖案移除後噴灑或刷洗液體溶液中的鉛或鋯石。

碳鋼2

3. 砂心

砂心是用於製作各種砂心的砂,砂心置於鑄模中,用以形成鑄件上的孔洞或空腔。砂心砂必須滿足以下特性:

  • 濕態黏結強度
  • 乾式黏合劑的特質是在完全乾燥後仍能保持形狀。
  • 它必須具備滲透性,也就是說必須能讓氣體快速排出。
  • 它必須在鑄造後迅速倒塌,以便取出核心。
熔模鑄造閥類零件

4.矽砂

為了解決矽砂缺乏有機結合劑的問題,他們製造出油砂芯,將其與糊精和水混合形成綠色結合劑。亞麻子油是另一種選擇,但它在烘烤後會形成乾結合而非綠色結合。此製程會使砂子更多孔,確保在鑄件冷卻時不會因為太堅硬而無法釋放出一點壓力,但又不會太硬以致於移除變得困難。

鑄造中心設計的優勢

鑄造工廠設計最顯著且常見的優勢包括:

  • 鑄造應用可實現複雜的設計
  • 現代鑄造廠鑄造效率高
  • 鑄造廠鑄造的高品質產品
  • 良好的服務供應商可減少瑕疵
  • 鑄造業提供比其他產業更詳細的結果,包括車削製造

看看以下應用領域,鑄造工藝正在其中大顯身手。

鑄造廠為鐵路工業提供金屬物品,包括管道、馬達零件、引擎零件和其他重型機械。鑄造幾乎可以製造所有的金屬物品。

鑄造廠是讓金屬在特定熔爐中熔化,然後倒進模具中製造產品的地方。鑄造廠通常依其所使用的金屬類型分類,例如鐵鑄造廠、黃銅鑄造廠、青銅鑄造廠等。

鑄造可使用銅、鋁、鋼、鐵、青銅及其他合金。一般而言,鑄造廠專精於一種或多種金屬。重力鑄造是一種將熔融金屬倒入砂模中以生產鑄件的方法。

他們也使用其他鑄造方法,例如壓縮重力鑄造和離心鑄造。在壓鑄過程中,模製金屬確實會在管道和其他相關產品的製造過程中運作。在一個旋轉的模具中注入液態金屬,迫使金屬向外擴散並通過模具的輪廓。

趨勢
趨勢

以上資料來自 Google Trends - 2019-2022

鑄造產業趨勢

鑄造業正經歷一些重大的轉變,這些轉變將影響最終用戶的品質與價格。隨著時間的推移,鑄造技術也在不斷進步,而基本的鑄造活動也有不同的變化。總體而言,規模化、機械化和現場拋光是最突出的主題。

相較於前幾代,新的熔爐更重要、更堅固、更有效率。儘管美國的鑄造廠數量比印度和日本少,但美國的鑄造金屬產量卻高居全球第二,達 12,250,000 公噸。

中國的年產量約為 44,500,000 公噸,遠遠超過其他競爭對手。欲了解頂尖鑄件製造商的名單,請查看以下內容 中國頂級鑄鋼廠商指南.

雖然以回收廢金屬為主的原材料成本已下降,但由於勞動力支出快速上升,企業的利潤仍在掙扎中。不斷增加的勞動力成本是推動自動化的主要動力,而自動化在鑄造業尤為重要,因為鑄造過程對人類而言既危險又不愉快。汽車零件、鐵路車輪以及其他可大量生產的鑄造零件,都可從鑄造廠自動化的突破中獲益。

常見問題

鑄造廠的未來會如何?

在鑄造業的未來,鋁正在崛起。鋁專用系統必須和諧結合,才能滿足發展中的全球市場對複雜鋁鑄件的需求。可再生能源汽車和摩托車利用鋁鑄件。不鏽鋼仍將是要求高品質與強韌機械特性鑄件的首選。

鑄造專案與鑄造公司有何差異?

在大多數情況下,它們是同義詞,除非鑄造公司只提供鑄件貿易服務,而沒有製造能力。鑄鋼服務由鑄造廠提供,而鑄造廠就是工廠。鑄造廠生產鑄件作為其最終輸出。

在代工專案中,會發生什麼事?

鑄造專案通常是鑄件買主與鑄造鑄造廠間的客製化鑄造專案,包含金屬零件新產品開發、樣品測試與量產。

鑄造廠有哪些組成部分?

大型熔化爐、鏟車、起重機、鋼包、輸送帶和傳送容器等都在清單上。

我們如何稱呼鑄造工人?

技術最精湛的鑄造廠員工是樣板製造師、手工模具製造師和手工核心製造師。他們通常透過為期約四年的正式學徒計劃學習技能。

鑄造砂是由什麼製成的?

鑄造砂通常是由乾淨、大小一致的優質矽砂或湖砂所組成,用來製造金屬(鐵和鋼)及有色金屬(銅、鋁和黃銅)鑄模。

總結

傳統的鑄造環境悶熱且多汗。您需要堅硬的帽子、護眼罩、面罩、厚鍍鋁服裝以及其他防護裝備。鑄造廠會使用高屋頂,讓新鮮空氣流通。現代的鑄造廠已採用新的設備和工廠設計,使工作環境更友善。 大王精鑄 不斷投入資源改善設備與鑄造技術,領先鑄造服務產業

今天,鑄造製程已經成為一種重要的冶金製程。至此,我們對鑄造製程的定義、應用、類型、設備、砂子和程序的討論告一段落。