绿色铸造的典型工艺方法及其关键技术 

 

樊自田、吴志超、董选普、叶升平、黄乃瑜 

（华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室, 湖北 武汉   430027） 

 

【摘  要】绿色铸造、清洁生产是 21 世纪铸造技术、材料及装备发展的趋势。本文介绍了最可能实现绿色铸造生产

的两种典型铸造工艺方法：无粘结剂的消失模铸造和有粘结剂的水玻璃砂型铸造。重点阐述它们的工艺原理、应用

特点及关键技术，并就目前这两种工艺方法的应用中存在问题及其发展方向进行讨论。 

【关键词】绿色铸造工艺、环境保护、消失模铸造、水玻璃砂型铸造 

 

能源消耗和环境污染给中国经济的可持续

发展带来了巨大的压力，中国国家发展的“十一

五”规划，将节能减排、绿色制造和循环经济作

为国家社会和经济发展的重点

[1]

。面向

21 世纪

的铸造技术将朝着绿色铸造工艺方法和材料装

备的方向发展。

 

砂型铸造是铸造工艺的主要方法，它占整个

铸件产量的

80%~90%。由造型材料带来的固体

污染、粉尘污染及空气污染最为严重，实现砂型

铸造的绿色清洁生产是实现绿色铸造的关键

[2~4]

。为此，应尽量采用环境友好的无机粘结剂

或少粘结剂的铸造工艺，这对改善铸造条件、解

决旧砂的再生回用问题大有益处，对环境的压力

也将大大减小。

 

在目前涉及的砂型铸造的各种方法中，采用

无粘结剂散砂造型的消失模铸造和采用无机粘

结剂的水玻璃砂型铸造，是最可能实现绿色铸造

生产的工艺方法。无粘结剂的消失模铸造被誉为

“

21 世纪的铸造新技术”、

“铸造中的绿色工程”

等，水玻璃砂被国内外的许多专家称为最有可能

实现绿色铸造生产的型砂，它们在

21 世纪将有

广阔的应用前景。

 

 

1 消失模铸造工艺 

消失模铸造又称实型铸造，是采用与所需铸

件形状、尺寸完全相同的泡沫塑料模代替铸模进

行造型，模样不取出呈实体铸型，浇入金属液汽

化并取代泡沫模样后形成理想的铸件（如图

1

所示）。自上世纪六十年代消失模铸造技术问世

以来，消失模铸造技术应用经过快速成长、已进

入成熟期（如图

2 所示），在工业中（尤其是汽

车行业）获得了广泛的应用

[4~5]

。

 

 

 

 

 

 

 

 

图 1  消失模铸造的模样及铸件 

1.1 消失模铸造的主要特点

[ 5]

 

消失模铸造的主要特点包括： 

①.属近无余量、精确成形的工艺。消失模

铸件尺寸精度和表面粗糙度接近熔模精密铸造

水平。由于充填砂采用干砂，铸件废品率显著下

降，铸件质量显著提高。

 

②.容易实现清洁生产。室温下的泡沫模样

材料对环境无害，浇注后燃烧产物经净化后对环

境无公害，旧砂回用率在

95%以上。工人劳动

强度大大降低，劳动环境显著改善。

 

③.

  更大的铸件结构设计自由度。原由多个

零件加工组装的构件，采用消失模铸造可以通过

 

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