一、中國熔模鑄造行業格局
熔模鑄造的典型特征是不開型(鑄型)取模,而利用熔化、溶解或燒失等方法脫除母模,獲得鑄型空腔,鑄型可加熱后澆入金屬。根據不同的產品需求,無論在母模制造、鑄型制造,還是澆注過程,均有不同的技術路線,由此衍生出不同的鑄造方法,可以稱之為熔模鑄造家族。
從技術淵源上講,我國工業產品的熔模鑄造工藝大致有3類。一是20世紀50年代從前蘇聯引進的石蠟硬脂酸模料和水玻璃型殼工藝。該 工藝在我國得到迅速推廣,并經過我國專業技術人員的不斷完善,技術上走向成熟,成為載重汽車、工程機械、鐵路工程、農業機械、泵閥等行業的中小型鑄鋼件的主要生產方法,并大量出口。該工藝己成為我國熔模鑄造工藝的特色之一;二是國家面向航空工業的需要,發展了硅溶膠熔模鑄造工藝和硅酸乙酯熔模鑄造工藝。并為了滿足航空產品需求,推進了鈦合金熔模鑄造工藝、定向及單晶葉片熔模鑄造工藝的發展。由此衍生的技術體系也成為我國高附加值鑄件生產的主要技術來源;三是20世紀90年代,臺灣地區向大陸輸出低成本硅溶膠型殼熔模鑄造工藝,隨著技術不斷完善,生產廠家日益增多,成為出口精密鑄件的主要生產技術。
二、行業發展的現狀
中國熔模鑄造工業化應用從20世紀50年代開始起步,至今己超過半個世紀。而整個行業,特別是硅溶膠型殼工藝高速發展是自20世紀90年代初開始,至今也有20個年頭。經過幾十年的努力,中國精密鑄造行業已經發生了巨大變化,但也存在著一些問題。
1、行業規模迅速擴大,但大而不強的問題依然存在
隨著我國工業化進程的加快,不同類別的熔模鑄造工藝都得到了快速發展的機遇。航空航天及能源動力工業的發展推動了高附加值熔模鑄件生產規模的擴大。近些年來,國有航空航天、艦船等企業的精密鑄造廠或車間,通過技術改造,更新或擴充了設備,提高了生產能力和規模,一些民營企業也開始進軍以航空鑄件為代表的高附加值鑄件市場。市場的活躍使近些年高附加值鑄件生產年增長率達20%以上。
硅溶膠熔模鑄造企業的發展與國際市場動態密切相關。 在2008年世界金融危機爆發前,都保持著快速發展態勢。企業家數達500家左右,月產量為100t以上或年銷售額超過億元的企業有40余家。
據2009年的統計,我國這兩類企業的熔模鑄件產值己占全球的22%,成為世界上重要的熔模鑄件生產國。除此之外,我國還有一個龐大的水玻璃熔模鑄件體系,年產鑄件超過100萬t。
行業規模擴大說明熔模鑄造本身具有工藝競爭優勢,得到市場認可。但對于行業而言,大而不強的矛盾必須引起足夠的重視,主要體現在兩個方面:①創造產值的產品中高附加值產品所占比例低,在北美和歐洲等熔模鑄造發達的國家和地區,高附加值鑄件產值占總產值的80%左右。而我國的熔模鑄件以中低端鑄件為主,高附加值鑄件所占比例偏低,固然與市場需求有關,但不容忽視的是,有產品需求而限于技術水平無法制造的情況也很多;②企業單體規模小。根據2007年統計數據,北美有175家熔模鑄造企業,產值達38億美元,西歐有164家企業,總產值為28億美元,企業平均產值均超過1億元人民幣。我國年產值超億元的企業數不足總數的10%。單體強,企業才有進一步發展的實力,行業進步才有力量源泉。
2、單項技術有提高,但綜合技術水平仍有較大差距
以航空鑄件為代表的高可靠性復雜鑄件生產需求是熔模鑄造技術發展的引擎。我國熔模鑄造在發展過程中,為了解決復雜鑄件生產中的難題,通過引進吸收和自主開發相結合的辦法,引進先進的技術裝備,并在大型、復雜、薄壁、無余量、整體精鑄件的工藝開發、鈦合金精鑄件生產、定向凝固和單晶技術、復雜陶瓷型芯技術等方面取得進步。面向出口的硅溶膠熔模鑄造企業也在現有產品的工藝使用方面日趨成熟,并積極嘗試或應用快干硅溶膠、陶瓷型芯、鋼水凈化技術、快速成形技術、數值模擬技術等。裝備方面也更加關注可靠性、一致性和自動化程度。
應該來說,從整個行業來看,以硅溶膠型殼技術為代表的現代熔模鑄造技術在我國得到了提升。我國 在熔模鑄造生產工藝中的單項技術均有提高,但應該清楚地看到,熔模鑄造是一個技術密集型的綜合作業過程,對于企業而言,如果不能系統掌握熔模鑄造工藝技術,存在某項技術短板,則必然成為鑄件生產中的技術瓶頸。將行業中的單項技術發展融入到企業系統生產中,提高綜合技術實力十分必要。
相比而言,水玻璃型殼工藝的技術發展出現更大的不平衡。有實力的企業在裝備改造上下功夫,以提升產品質量,降低勞動強度和減少環境污染,而小規模的企業則無心為之或無力為之。
3、行業配套逐漸完善,但專業化程度仍需提高
市場推動了行業的配套服務產業,包括原材料供應、專用設備制造、軟件及咨詢服務等。到目前為止,絕大多數的原輔材料都形成暢通的產業鏈條,可保證供應。但在行業發展中,存在的一個突出問題是,配套產業與鑄造產業尚未形成一個良性互動的技術升級機制。鑄造技術的升級往往需要材料和設備升級作為支撐,而材料與設備的升級要以鑄造技術發展前瞻為導向。兩者的良性溝通以及服務商的專業化素養將是行業未來發展的重要基礎和保障。
4、現代管理意識日益加強,但管理能力不足
隨著企業規模的不斷擴大,行業內不少企業開始特別重視現代化管理的引入,企業一般都通過ISO9000質量管理體系認證,有的還通過了ISO14000環境管理體系和ISOTS16949汽車行業質量管理體系及其他相關行業的認證。此外還有一些精鑄企業在推行精益生產、SPC統計過程控制、六西格瑪管理等,并取得了很好的效果,從而促進了企業向現代管理發展。但從全行業看,不少企業管理仍然較粗放,對管理重視程度不足,或有意識而沒有具體落實。現代工業要求產品的一致性,而產品的一致性要依靠操作的一致性得以實現。我國熔模鑄造生產中,多數環節依然離不開人工的干預,對人的管理和現場工藝的控制就顯得特別重要。
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