铸造是金属成形的一种最主要方法,它是热加工的基础。我国铸造的历史与中华文明的历史一样悠久。我们的祖先早在 4 000 多年前就铸造出了“三星堆”那样精美的青铜器,其技术水平令人叹为观止,翻开辉煌灿烂的中国古代史,“中国铸造”一直远远领先于世界。然而到了现代,作为全球铸件产量高居第一位的铸造大国,却大而不强,铸造水平却远远落后于美国、日本、欧洲的德英法等发达国家。
众所周知,铸造、锻造、焊接等材料加工技术,在世界各国的国民经济中起着重要作用。随着科技的不断发展与进步,世界铸造技术出现了新的特点与趋势。
“无废物加工”可减少废料、污染和能源消耗 ,是将来的主要制造技术 ,精确成形铸造技术将是其中的理想选择。
高性能、高保真、高效率是基于知识的铸造工艺模拟仿真的努力目标。
并行工程正成为产品及相关制造过程集成设计的系统方法。
网络化、智能化是 21 世纪铸造新产品与工艺过程设计的未来趋势。
首先,我们来认识“铸造中国”的重要作用。中国已是铸造大国,但远远不是铸造强国,与工业发达国家相比,仍有很大差距。铸造技术在基本制造产业中占有重要地位,是关键技术之一, 在航空、航天、船舶、汽车、轨道交通、化工、能源、电子电器和运动休闲等领域,都有着广泛的应用, 由其所带动的产业在国民经济中起着重要的支撑作用。
我国铸造技术的现状是:产量高居第一,技术却远落后于发达国家。
我国铸件产量在 2000 年就已经超越美国,已连续 15 年位居世界第一。根据全球主要生产国 2014 年的产量统计可以看出, 十大铸件生产国可分为两大类。一类是发展中国家, 虽然产量大, 但铸件附加值低, 小型企业多, 从业人员队伍庞大, 黑色金属占的比重相当大。另一类是发达国家, 比如日本、美国及欧洲等, 他们采用高新技术,主要生产高附加值铸件。
发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染小、原辅材料已形成系列化。欧洲已建立跨国服务系统, 生产实现机械化、自动化、智能化。生产过程从严执行技术标准, 铸件废品率约为 2%—5%。重视用信息化提升铸造工艺设计水平,普遍应用软件进行充型凝固过程模拟和工艺优化设计。
从批量和劳动生产率看, 欧、美、日的优势很大, 日本的劳动生产率是人均年产铸件140 吨, 我国约为 20多 吨, 相差约 7 倍。早在十年前,我国人工成本低于 1美元 / 小时, 与发达国家相差十多倍甚至几十倍, 因而我国出口铸件具有很大的价格优势。但近年来,随着国内外铸造材料价格猛涨和人工成本的大幅提升, 使我国出口铸件在材料成本方面的优势消失殆尽。在产品质量和档次方面, 我们远落后于发达国家。近年来,尽管铸造企业克服万难提升效率与品质,我国铸件出口尽管仍然有所增长, 但出口只占我国总产量的 9.7%, 占世界铸件市场流通量不到8%, 总体增速缓慢,主要面向发展中国家出口。出口产品表现为质量较差、价格较低。长期以来, 我国出口的铸件以中低档产品为主, 各类管件、散热器、厨具及浴具占到36%。尽管已经有一些出口铸件可以达到国际标准, 但要达到欧美客户的苛刻标准,还有一定的距离。
我国铸造技术悠久,并在人类文明进步的过程中做出了不可磨灭的贡献。不断发展和提高我国的铸造技术,迅速赶上和超过西方,无疑具有重要的现实意义。
放眼2015,中国铸造工业既有政策扶植优势、集群优势、出口价格优势等利好,也有技术落后、人口红利消失、效率低下等劣势,但是,只要行业之间不断提升管理、加强合作、坚持科学创新,就能取得更大突破,实现从“铸造大国”向“铸造强国”的转变。