一體化壓鑄的本質是在零件尺寸和應用部位上實現重大突破的高壓鑄造技術。一體化壓鑄工藝是指采用大型壓鑄機,將多個單獨、分散的零件高度集成,壓鑄一次形成若干個大型壓鑄件,從而替代多個零件先沖壓再焊接或鉚接組合。
一體化壓鑄是傳統壓鑄工藝的改進和優化,相對于傳統壓鑄工藝,它具有明顯的優點:
01減少材料浪費:一體化壓鑄工藝通常能夠更有效地利用材料,減少廢料的產生,該工藝將多個零件或組件合并成一個整體,可以減少不必要的剪裁和切割。
02減少零件數量:通過將多個零件合并成一個整體,一體化壓鑄可以減少產品的零件數量,降低庫存管理和零件管理的復雜性。
03更高的生產效率:由于一體化壓鑄可以同時制造多個零件或組件,生產效率通常更高,減少了制造過程中的工序和時間,降低了制造成本。
04提高產品一致性:一體化壓鑄減少了人為因素對產品質量的影響,可以確保所有的零件都具有相同的設計和材料特性,從而提高了產品的質量和一致性。
05更輕量化的設計:一體化壓鑄通常采用更加輕量化的材料、結構與工藝,從而降低零件重量,這對于汽車和航空等領域的輕量化設計非常重要。
06節約能源:一體化壓鑄通常需要較少的加熱和冷卻循環,從而降低了能源消耗。
總的來說,一體化壓鑄相比傳統壓鑄工藝在材料利用、生產效率、產品質量、一致性和成本等方面具有明顯的優勢,這些優勢使一體化壓鑄工藝將會成為許多工業領域中的重要制造方式。
但是,與傳統的壓鑄工藝相比,一體化壓鑄工藝的應用也面臨一些難點與挑戰。
◉ 首先,一體化壓鑄技術的實施成本高昂,包括壓鑄設備和壓鑄模具,生產過程中的廢品率較高;
◉ 其次,由于一體化壓鑄件的尺寸通常較大,熱處理會導致變形和表面缺陷等問題,造成成本損失,因此,免熱處理的材料是一項技術難題;
◉ 第三,壓鑄需要高溫高壓環境,對設備和工藝要求很高,一旦模具出現問題或者產生廢品,會導致生產線停滯,影響生產效率;
一體化壓鑄前景廣闊,按照當前汽車生產工藝的一體化路徑來看,一體化壓鑄對于成本、效率、減重、安全等方面的改善十分顯著,已經成為汽車制造的新趨勢。在特斯拉應用一體化壓鑄工藝之后,其他主機廠也看準風口進場,行業新勢力及傳統車企均開始規劃或已經應用一體化壓鑄技術于新能源汽車上。一體化壓鑄的產業鏈上下游協同發展,除整車廠外,材料、模具、大型壓鑄機行業也都在加快一體化壓鑄的布局,共同推進一體化壓鑄的應用,一體化壓鑄工藝的發展還大有可為。
介紹幾家已經掌握大型壓鑄機制造技術的廠商,包括:力勁科技、海天、伊之密、瑞士布勒集團(以下排名不分先后)。
力勁科技
力勁科技于1979年在香港成立,最初代理日本小型熱室壓鑄機,后來在大陸制造壓鑄機并且成為中國市場出貨量最大的壓鑄機制造商。目前,力勁科技已經推出了6000,6800,7200,8000,9000,12000T的多種超大型壓鑄機。
2008年,力勁科技收購了IDRA(意德拉公司),擴大了其在國際上的市場占有率,成為了世界上最大的壓鑄機生產商。2019年,力勁科技與特斯拉展開合作,由旗下子公司意德拉打造了代號為IDRA OL6100 CS的大型壓鑄機,為特斯拉的一體化壓鑄技術的應用提供了關鍵支持。
力勁科技的MPRESS冷室壓鑄機 (來源:力勁科技官網)
海天集團
海天集團處在注塑機領域發展前列,近幾年,海天跨界進入壓鑄機領域。2016年,海天集團組建了海天金屬公司,從事HDC型冷室壓鑄機設計與制造。2019年開始設計制造HDC8800T超大型壓鑄機,2022年9月投入使用,可實現包括新能源汽車在內的車身、底盤等大型結構件一體化、集成化壓鑄成型。
HDC系列冷室壓鑄機 (來源:海天集團官網)
伊之密
伊之密股份有限公司不僅是中高端成型裝備主機制造商,更是先進的成型裝備整體解決方案的服務商。伊之密的LEAP系列壓鑄機可應用于新能源汽車、交通設施、航天航空等領域,還具有超大型一體化壓鑄成型解決方案,同時和一汽簽署了9000T壓鑄機的合作協議。
伊之密的LEAP系列壓鑄機 (來源:伊之密官網)
瑞士布勒集團(BUHLE)
布勒集團作為老牌壓鑄機制造商,創立于1860年,至今已有超過160年的歷史。在布勒集團給出的一體化壓鑄解決方案中,采用了兩模板Carat系列壓鑄機,該系列壓鑄機有從5600T到9200T等多種型號,具有超低的偏差和超高的尺寸精度,在生產大型復雜結構件方面的價值已經經過長期驗證。布勒集團的超大型壓鑄機訂單主要來自于瑞典沃爾沃,汽車零部件供應商德國漢特曼和愛柯迪等。
兩模板Carat系列壓鑄機 (來源:布勒公司官網)
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