在2025年的制造业发展格局中，精密铸造产业作为关键领域，其技术革新与设备升级持续推动行业进步。随着航空航天、能源等高端制造领域对精密铸件质量与性能要求的不断攀升，传统铸造设备与工艺的局限性逐渐凸显，行业亟需新型技术与设备来满足多样化的生产需求。新式布局的真空等轴晶精密铸造炉应运而生，为精密铸造产业带来新的发展契机与变革动力。

  一、精密铸造产业现有技术困境与研发需求

  真空等轴晶精密铸造是生产航空发动机及燃气轮机关键零部件的重要工艺。《2025-2030年全球及中国精密铸造行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，当前主流的 “转移法” 生产工艺虽具备生产效率高、工艺成熟的优势，但在面对薄壁铸件、大型盘类铸件及低温浇铸件等特殊工况时，其弊端愈发明显。传统转移法中，模壳在炉外预热后进入真空精密铸造炉，过程中需采取包裹保温棉、提高抽气速率等方式维持模壳温度，然而这些措施难以从根本上解决模壳温度控制问题。

  为弥补这一不足，带内置加热器的真空等轴晶精密铸造炉被应用。传统布局的此类铸造炉多采用立式双室结构，上炉室用于母合金熔炼及浇铸，下炉室用于模壳进出，模壳加热器置于熔炼室。但这种结构在实际使用中暴露出诸多问题，如模壳加热器遮挡浇铸视线，影响浇铸作业;等轴晶浇铸速度快导致熔液飞溅，损害模壳加热器，增加维护工作量;浇铸过程中难以根据不同模壳调整升降高度，影响浇铸效果。这些问题制约了精密铸造产业在特殊铸件生产方面的发展，促使行业寻求新的技术突破。

  二、新式精密铸造炉的创新结构与工作原理

  为解决传统精密铸造炉的问题，新式内置加热器布局的等轴晶精密铸造炉被研发出来。该设备在设计上部分借鉴了其他先进设备，同时具备独特结构。其将主流的立式双室炉体布局改为卧式双室炉体布局，典型工作过程如下：完成预热的模壳由外部模壳车送至铸型室，同时装填母合金;待铸型室与熔炼室真空度平衡后，模壳送入熔炼室，母合金开始重熔;模壳进入熔炼室后升起并与模壳车脱离，进入内置模壳加热器二次加热;加热完成后降至指定位置，母合金也完成浇铸准备;线圈平移机构将熔炼线圈向模壳方向移动至预定位置并进行浇铸;最后模壳出炉，完成一个工艺循环。

  新式精密铸造炉的炉体呈卧式分布，这种结构实现了内置模壳加热器与浇铸过程分离，解决了传统炉型浇铸视野受限、浇铸高度不可调及维护量大的问题。铸型室采用水平布置，避免了因模壳加热器位置导致的设备高度过高和结构复杂问题。

  内置式线圈平移机构是新式精密铸造炉的一大创新点。其平移距离比传统机构长，采用内置平移方式，可实现 500mm 以上的平移，且整套机构在真空腔室内，规避了外置式机构的密封泄漏风险和平移速度慢的问题。该机构将熔炼线圈及坩埚置于翻转框架和平移框架上，实现线圈翻转与平移独立运行，并采用内置水冷电缆供电，真空下的部件设有防护装置，保证设备可靠性，减少维护工作，提高生产效率。

  由于炉体为卧式布局，新式精密铸造炉配套水平运动的模壳平移车。模壳平移车采用内外双段平移结构，通过外平移实现模壳从炉外装载到炉内，内平移将模壳送至熔炼室指定位置并与模壳升降机构配合实现模壳脱离。模壳平移车上的特制模壳托盘带有自定位机构，确保模壳转移的准确稳定。

  此外，新式精密铸造炉采用同轴水冷电缆，其特殊结构可使同一根电缆包含内外双层导电层，利用交流电场的同轴效应大幅减小输电线路电压，提高负载端有功功率比例，降低电源总电压，有利于电源满载输出和提高有功功率。该电缆已在新式精铸炉中应用，实现了提高电效率、降低线损电压的目的。

  三、新式精密铸造炉的发展前景与产业价值

  新式精密铸造炉在传统等轴晶铸造工艺中起到补漏作用，有效解决了大尺寸铸件、薄壁铸件、低温浇铸工艺等需要内置式模壳加热器工况下的生产难题。同时，其与细晶 / 双性能叶盘铸造炉结构相似，采用新式精铸炉布局可解决细晶炉熔炼室反复破 / 抽真空的弊端。若要实现细晶 / 双性能叶盘铸造，只需在熔炼室内增加一套细晶搅动机构并调整模壳平移车机构，这为精密铸造产业向更复杂、高端铸件生产领域拓展提供了可能。

  新式布局的真空等轴晶精密铸造炉是精密铸造领域的重要创新成果。它针对传统精密铸造炉的技术瓶颈，通过卧式布局、内置模壳加热器、同轴水冷电缆、线圈平移机构等一系列创新设计，有效解决了模壳温度控制、浇铸作业不便、设备维护困难等问题。该设备不仅能满足特殊铸件的生产需求，还为精密铸造产业向细晶 / 双性能叶盘铸造等高端领域发展奠定了基础。随着其在行业内的推广应用，有望显著提高精密铸件的生产合格率，推动我国精密铸造产业迈向更高水平，在全球精密铸造市场中占据更有利的竞争地位。