在2025年的製造業發展格局中，精密鑄造產業作為關鍵領域，其技術革新與設備升級持續推動行業進步。隨著航空航天、能源等高端製造領域對精密鑄件質量與性能要求的不斷攀升，傳統鑄造設備與工藝的局限性逐漸凸顯，行業亟需新型技術與設備來滿足多樣化的生產需求。新式布局的真空等軸晶精密鑄造爐應運而生，為精密鑄造產業帶來新的發展契機與變革動力。

  一、精密鑄造產業現有技術困境與研發需求

  真空等軸晶精密鑄造是生產航空發動機及燃氣輪機關鍵零部件的重要工藝。《2025-2030年全球及中國精密鑄造行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，當前主流的 「轉移法」 生產工藝雖具備生產效率高、工藝成熟的優勢，但在面對薄壁鑄件、大型盤類鑄件及低溫澆鑄件等特殊工況時，其弊端愈發明顯。傳統轉移法中，模殼在爐外預熱後進入真空精密鑄造爐，過程中需採取包裹保溫棉、提高抽氣速率等方式維持模殼溫度，然而這些措施難以從根本上解決模殼溫度控制問題。

  為彌補這一不足，帶內置加熱器的真空等軸晶精密鑄造爐被應用。傳統布局的此類鑄造爐多採用立式雙室結構，上爐室用於母合金熔煉及澆鑄，下爐室用於模殼進出，模殼加熱器置於熔煉室。但這種結構在實際使用中暴露出諸多問題，如模殼加熱器遮擋澆鑄視線，影響澆鑄作業;等軸晶澆鑄速度快導致熔液飛濺，損害模殼加熱器，增加維護工作量;澆鑄過程中難以根據不同模殼調整升降高度，影響澆鑄效果。這些問題制約了精密鑄造產業在特殊鑄件生產方面的發展，促使行業尋求新的技術突破。

  二、新式精密鑄造爐的創新結構與工作原理

  為解決傳統精密鑄造爐的問題，新式內置加熱器布局的等軸晶精密鑄造爐被研發出來。該設備在設計上部分借鑑了其他先進設備，同時具備獨特結構。其將主流的立式雙室爐體布局改為臥式雙室爐體布局，典型工作過程如下：完成預熱的模殼由外部模殼車送至鑄型室，同時裝填母合金;待鑄型室與熔煉室真空度平衡後，模殼送入熔煉室，母合金開始重熔;模殼進入熔煉室後升起並與模殼車脫離，進入內置模殼加熱器二次加熱;加熱完成後降至指定位置，母合金也完成澆鑄準備;線圈平移機構將熔煉線圈向模殼方向移動至預定位置並進行澆鑄;最後模殼出爐，完成一個工藝循環。

  新式精密鑄造爐的爐體呈臥式分布，這種結構實現了內置模殼加熱器與澆鑄過程分離，解決了傳統爐型澆鑄視野受限、澆鑄高度不可調及維護量大的問題。鑄型室採用水平布置，避免了因模殼加熱器位置導致的設備高度過高和結構複雜問題。

  內置式線圈平移機構是新式精密鑄造爐的一大創新點。其平移距離比傳統機構長，採用內置平移方式，可實現 500mm 以上的平移，且整套機構在真空腔室內，規避了外置式機構的密封泄漏風險和平移速度慢的問題。該機構將熔煉線圈及坩堝置於翻轉框架和平移框架上，實現線圈翻轉與平移獨立運行，並採用內置水冷電纜供電，真空下的部件設有防護裝置，保證設備可靠性，減少維護工作，提高生產效率。

  由於爐體為臥式布局，新式精密鑄造爐配套水平運動的模殼平移車。模殼平移車採用內外雙段平移結構，通過外平移實現模殼從爐外裝載到爐內，內平移將模殼送至熔煉室指定位置並與模殼升降機構配合實現模殼脫離。模殼平移車上的特製模殼托盤帶有自定位機構，確保模殼轉移的準確穩定。

  此外，新式精密鑄造爐採用同軸水冷電纜，其特殊結構可使同一根電纜包含內外雙層導電層，利用交流電場的同軸效應大幅減小輸電線路電壓，提高負載端有功功率比例，降低電源總電壓，有利於電源滿載輸出和提高有功功率。該電纜已在新式精鑄爐中應用，實現了提高電效率、降低線損電壓的目的。

  三、新式精密鑄造爐的發展前景與產業價值

  新式精密鑄造爐在傳統等軸晶鑄造工藝中起到補漏作用，有效解決了大尺寸鑄件、薄壁鑄件、低溫澆鑄工藝等需要內置式模殼加熱器工況下的生產難題。同時，其與細晶 / 雙性能葉盤鑄造爐結構相似，採用新式精鑄爐布局可解決細晶爐熔煉室反覆破 / 抽真空的弊端。若要實現細晶 / 雙性能葉盤鑄造，只需在熔煉室內增加一套細晶攪動機構並調整模殼平移車機構，這為精密鑄造產業向更複雜、高端鑄件生產領域拓展提供了可能。

  新式布局的真空等軸晶精密鑄造爐是精密鑄造領域的重要創新成果。它針對傳統精密鑄造爐的技術瓶頸，通過臥式布局、內置模殼加熱器、同軸水冷電纜、線圈平移機構等一系列創新設計，有效解決了模殼溫度控制、澆鑄作業不便、設備維護困難等問題。該設備不僅能滿足特殊鑄件的生產需求，還為精密鑄造產業向細晶 / 雙性能葉盤鑄造等高端領域發展奠定了基礎。隨著其在行業內的推廣應用，有望顯著提高精密鑄件的生產合格率，推動我國精密鑄造產業邁向更高水平，在全球精密鑄造市場中占據更有利的競爭地位。