隨著製造業的不斷發展，精密鑄造作為關鍵的零部件製造技術，在眾多領域的應用日益廣泛。在2025年，精密鑄造行業投資熱度持續攀升，企業對產品質量和成本控制的關注度也達到了新的高度。而制殼工藝作為精密鑄造的重要環節，直接影響著鑄件質量與生產成本。深入分析主要制殼工藝並進行成本優化，成為企業提升競爭力、吸引投資的關鍵所在。

  一、水玻璃型殼：精密鑄造中低成本但質量待提升的工藝

  水玻璃型殼工藝在精密鑄造領域具有一定優勢，其成本低廉，僅為1.0 元 /kg，生產周期短，僅需14小時，脫殼性優良且透氣性高。近年來，耐火材料的改進和新型硬化劑的應用，使其型殼強度、尺寸精度、鑄件表面質量和成品率有所提高。然而，與其他工藝相比，該工藝生產的鑄件質量較差，鑄件質量等級僅為 4 級，表面粗糙度 Ra 為 12.5μm，尺寸精度在CT6 - CT8之間。

  水玻璃型殼工藝存在諸多問題。水玻璃粘結劑因 Na₂O 含量高，高溫下型殼強度和抗蠕變能力僅為矽溶劑型殼的 1/30 - 1/50，且面層選用的石英砂(粉)和氯化銨硬化劑，導致精鑄件質量不佳。同時，生產條件差，難以控制生產過程和參數，操作規範難以嚴格執行，產品質量難以保證，廢品率和返修率較高。

  針對這些問題，可採取相應改進方法及成本優化措施。用高純度矽微粉代替石英砂粉，並採用圓形石英粉製作面層塗料，提高面層化學穩定性和粉液比。加強生產現場管理，按標準操作，改善生產環境。選用石英 - 矽溶膠型殼替代石英 - 水玻璃型殼，經計算，在保證生產周期不變的情況下，生產成本僅增加 0.46 元 /kg 。

  二、複合型殼：精密鑄造中結合優勢卻仍存不足的工藝

  許多廠家為克服水玻璃型殼工藝的缺點，採用複合型殼工藝，即第一、二層選用鋯英石 / 莫來石 - 矽溶膠型殼，背層為水玻璃型殼。該工藝結合了矽膠型殼和水玻璃型殼的優點，提高了鑄件表面質量，降低了表面粗糙度，減少了返修率。

  但複合型殼工藝也存在問題。由於背層採用水玻璃型殼，其高溫強度和抗蠕變能力仍低於矽溶膠型殼，產品尺寸精度也較低。型殼前兩層改為矽溶膠後，透氣能力大大降低，在燒培溫度低、保溫時間短時，鑄件易產生冷隔等缺陷，不適用於薄壁件、小件和特小件。且鑄件質量穩定性低於矽溶膠型殼，成本優勢不明顯，採用鋯英石成本是水玻璃型殼的 4.5 倍 ，採用莫來石作面層，成本與矽溶膠型殼差別不大。

  改進方法及成本優化可從以下方面進行。面層型殼耐火材料用石英代替鋯英砂，可使每噸型殼成本下降約 3000 元，僅比水玻璃型殼增加 460 元。背層選用質量穩定、高溫性能優良、價格相對便宜且與面層耐火材料膨脹率匹配的材料，如石英粉塗料 - 耐火粘土(體積比 1∶1)和顆粒粉塗料 - 耐火粘土(體積比 7∶3) 。同時，加強生產工序質量管理，改善生產環境。

  三、矽溶膠(低溫蠟)型殼：精密鑄造中適用於大件但成本較高的工藝

  矽溶膠(低溫蠟)型殼工藝在精密鑄造大件製造方面具有獨特優勢，低溫蠟型殼工藝設備簡單，成型容易，表面粗糙度與中溫蠟相差不大，能滿足中大鑄件對尺寸、精度要求較低的需求。與複合型殼相比，其尺寸精度高、高溫性能好、抗蠕變能力強，能生產薄壁件、中小件和特大件，成品率較高。

  不過，該工藝也存在不足。型殼多在水中脫蠟，鑄件表面易產生夾雜，返修率較高。生產周期較長，若有死角未乾透，水中脫蠟時矽溶膠易回溶，導致型殼產生裂紋。成本較高，約為水玻璃型殼的 5 倍，比複合型殼高 17%。

  《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，為解決這些問題，可採取改進方法及成本優化措施。採用蒸汽脫蠟或在熱水脫蠟時加入少量工業鹽酸(體積分數 1% - 3%)，回收蠟時選用含鹽酸 3% - 5% 的酸化水，並保證足夠的沸騰和沉澱時間，以保證鑄件質量。採用 「快干矽溶膠」 制殼，縮短生產周期，快干矽溶膠成本雖高出普通矽溶膠 20% - 30%，但可通過提高生產率、減少電耗彌補。採用石英粉作為面層耐火材料，相比鋯英石成本可下降 55.8% 。

  四、矽溶膠(中溫蠟)型殼：精密鑄造中高質量但高成本的工藝

  矽溶膠(中溫蠟)型殼工藝是國際上流行的精鑄生產工藝，在精密鑄造中，其生產的鑄件質量高、返修率低，尤其適用於中小件和特小件的生產。但該工藝成本高昂，蠟模材料成本高，生產耗電量大，設備投入也大。生產周期明顯長於水玻璃型殼和複合型殼工藝。對此，可採用改進方法及成本優化措施。用熔融石英或石英粉代替鋯英石粉，保證產品質量的同時有效降低成本。採用快干矽溶膠制殼，縮短生產周期。

  總結

  在2025年精密鑄造行業投資不斷增長的背景下，深入了解和優化制殼工藝對企業至關重要。水玻璃型殼工藝成本低但質量較差，通過改進雖能提升質量，但仍存在局限性;複合型殼工藝結合了部分優勢，但在高溫性能、適用範圍和成本控制上還有改進空間;矽溶膠(低溫蠟)型殼工藝適用於大件生產，但成本和生產周期問題需解決;矽溶膠(中溫蠟)型殼工藝能生產高質量鑄件，但高成本和長周期限制了其應用。採用矽溶膠作為粘結劑是制殼行業未來發展方向，面層型殼採用石英石、熔融石，推廣使用快干矽溶膠，可有效降低生產成本、縮短生產周期，助力企業在精密鑄造行業投資浪潮中提升競爭力，實現更好的發展。