La Guía Definitiva de la Tecnología de Fundición Centrífuga: Principios/Procesos/Análisis de Aplicaciones Industriales

¿Qué es la fundición centrífuga?

离心铸造是通过旋转模具产生的离心力（可达重力150倍）将液态金属浇入高速旋转（通常为250～1500r/min）使其在离心力作用下充填铸型和凝固而形成铸件的液态成形工艺。该工艺特别适用于制造船舶发动机缸套、航空航天耐高温部件等严苛工况产品——更具实测数据显示，离心铸造 aluminio 件的抗拉强度比传统砂型铸造提升25%以上。

离心铸造的工作原理

离心铸造过程始于将液态金属注入旋转的高温模具中。根据设计的具体要求，模具可以垂直旋转，也可以水平旋转。

在这个过程中，离心力会以接近重力数倍的压力将液态金属均匀分布在模具内。这种施加的压力确保了铸件不会出现裂缝，以及微观和宏观上的缺陷。这与常规的压铸工艺非常相似，压铸工艺也是通过施加压力来减少产品的整体缺陷。

随着模具被填满，较浓稠的液态金属会被推向旋转模具的内壁。此外，致密金属会从外径向中心进行定向凝固，而密度较低的物质以及杂质则会浮到外径处。

凝固完成后，将整个零件从模具中取出，然后通过机械加工去除零件边缘残留的杂质。这样，最终得到的就是没有内部空洞或气泡的高质量材料。

以下是模具准备好后，基本离心铸造过程的简单步骤：

1. 第一步与任何铸造工艺一样，将金属加热到熔点以上。
2. 第二步是旋转模具，为浇注做准备。通常，转速在 300 到 3000 转 / 分钟之间，不过实际转速取决于项目的具体情况。
3. 接下来是浇注步骤。这一过程相对简单，无需特殊准备，但需要格外小心，因为浇注是在模具旋转时进行的。
4. 浇注完成后，下一步自动开始。旋转不仅有助于冷却过程，还能在模具内产生足够的压力，确保不会出现与铸造过程相关的缺陷。
5. 冷却后，下一步与其他铸造工艺类似。只需将模具从旋转装置上取下，然后从铸件中取出材料。
6. 最后，对最终产品进行精加工。离心旋转会将材料中的杂质推向边缘，通过机械加工去除这些杂质，就能得到所需质量的产品。

两种离心铸造机

Colada centrífuga vertical

Se utiliza principalmente para la producción de piezas de fundición redondas con una altura menor que el diámetro, a veces también es posible colar piezas de fundición con forma con esta máquina de fundición centrífuga..Gracias a la instalación estable de la máquina de colada vertical, es posible utilizar no sólo tipos metálicos, sino también no metálicos, como arena y cáscaras de molde fundidas.

Fundición centrífuga horizontal

Se utiliza principalmente para la producción de piezas moldeadas de manguitos y tubos de longitudes superiores al diámetro.

离心铸造的三种类型

类型	产品案例	宁波贺鑫工艺突破
真离心铸造	柴油机缸套（HT300）	双金属复合铸造技术
半离心铸造	高铁制动盘（ADI材质）	石墨冷铁激冷系统
离心法	液压阀体（ZL104）	真空辅助浇注技术

Características de la fundición centrífuga

离心铸造的优点:

（1） 用离心铸造生产空心旋转体铸件时，可省去型芯、浇注系统和冒口。
（2） 由于旋转时液体金属在所产生的离心力作用下，密度大的金属被推往外壁，而密度小的气体、熔渣向自由表面移动，形成自外向内的定向凝固，因此补缩条件好，铸件组织致密，力学性能好。
（3）便于浇注“双金属”轴套和轴瓦，如在钢套内镶铸一薄层铜衬套，可节省价格较贵的铜料。
（4）充型能力好。
（5）消除和减少浇注系统和冒口方面的消耗。

离心铸造的缺点：

⑴ 铸件内自由表面粗糙，尺寸误差大，品质差。
⑵ 不适用于密度偏析大的合金（如铅青铜）及铝、镁等轻合金。

Aplicación fundición centrífuga

离心铸造主要用来大量生产管筒类铸件，如铁管、铜套、缸套、双金属钢背铜套、耐热钢辊道、无缝钢管毛坯、造纸机干燥滚筒等，还可用来生产轮盘类铸件，如泵轮、电机转子等。

离心铸造和其它铸造工艺比较

Método de colada	fundición en arena	fundición de precisión	moldeo de metales	Fundición inyectada a alta presión	fundición a baja presión	离心铸造
适用金属	任意	不限制，以铸钢为主	不限制，以非铁合金为主	铝、锌、镁等低熔点合金	以非铁合金为主，也可用于铸钢和铸铁	以铸铁、铸钢为主
铸件质量范围	不限制	一般小于25kg	以中、小型铸件为主	一般小于10kg，也可用于中型铸件	以中、小型铸件为主	不限制
生产批量	不限制	成批、大量生产，也可单件、小批量生产	成批、 大量生产	成批、 大量生产	成批、 大量生产	成批、 大量生产
铸件尺寸公差（mm)	100±1.0	100±0.3	100±0.4	100±0.3	100±0.4
铸件表面粗糙度	粗糙	Ra25~Ra3.2	Ra25~Ra12.5	Ra6.3~Ra1.6	Ra25~Ra6.3	内表面粗糙
铸件铸态晶粒组织	粗晶粒	粗晶粒	细晶粒	细晶粒，内部多有气孔	细晶粒
tolerancia (es decir, error permitido)	大	小或不加工	小	小或不加工	较小	内表面加工余量大
生产率（一般机械化程度）	低、中	低、中	中、高	最高	中	中、高
铸件最小壁厚（mm)	3.0	通常0.7	aluminio2~3	0.5~1.0	一般2.0

FAQFaqs

Q1：离心铸造件最大可处理尺寸？
→ 直径Φ2.5m×长度8m（单件重量20吨）

Q2：如何解决离心铸造偏析问题？
→ 推荐方案：采用脉冲电磁场+梯度冷却复合工艺

Q3：小批量试制是否经济？
→ ＜50件建议采用砂型铸造，模具成本占比过高