【機床商務(wù)網(wǎng)欄目 名企在線】近日，德國輕金屬組件解決方案供應(yīng)商漢特曼(Handtmann)宣布將引入一體化壓鑄技術(shù)，并投資購買了布勒Carat 610壓鑄島。
 

　　漢特曼宣稱，Carat 610壓鑄島61,000kN的鎖定力和高達128kg的鋁注射重量，使其非常適合于大型結(jié)構(gòu)件的生產(chǎn)，例如電動汽車的大型電池外殼或整個后或前底板。
 

 

　　01、一體化壓鑄技術(shù)的魅力
 

　　在過去十幾年，汽車制造界習(xí)慣使用沖壓為汽車生產(chǎn)車身零部件。汽車車身是指車身覆蓋件焊接或鉚接在車身骨架上形成的完整殼體，由車身焊接總成(白車身)及其附件組成，一個完整的白車身主要由前圍總成、側(cè)圍總成、地板總成，頂蓋總成、后圍總成及四門兩蓋組成。傳統(tǒng)汽車制造工藝分為4個環(huán)節(jié)：一是沖壓，利用不同的壓機，完成車門、左右側(cè)圍、機艙蓋、前后底板、頂蓋、后背門及各種沖壓小件的制造；二是焊裝，將沖壓完成的車身圍件焊接在一起，完成白車身的制造；三是涂裝，對白車身進行各種防腐處理，并噴涂上漂亮的色漆、清漆，以達到上色和表面防護的作用；四是總裝，將車身上各種零部件及系統(tǒng)安裝在車身上組裝成一臺完整的汽車并進行點檢、路試等一系列測試，最終下線成為合格商品車。
 

　　一體化壓鑄技術(shù)就是以單個大型鋁鑄件替代原本十幾個或者幾十個小型零件，相當(dāng)于覆蓋了沖壓和焊接兩個步驟。其基本工作原理是將熔化的鋁液灌入高壓模具，待鋁液冷卻后凝固，再將其放入水中加速冷卻，隨后利用高功率激光器進行后續(xù)處理與質(zhì)檢，這樣成型的鑄件就能用于汽車的制造。
 

　　關(guān)于一體化壓鑄的優(yōu)勢，馬斯克曾經(jīng)用“更輕、更緊湊、更低的投資、更低的單位成本”來形容。
 

 

　　首先，壓鑄機的占地面積小，這使得基礎(chǔ)設(shè)施成本大幅降低。壓鑄機一次壓鑄加工的時間僅為80~90秒，每小時能完成40~45個鑄件，一天能生產(chǎn)1000個鑄件，而傳統(tǒng)工藝沖壓焊接成一個部件至少需要兩個小時。由于應(yīng)用了新的合金材料，壓鑄件的表面粗糙度可達Ra0.8-3.2μm，足夠光滑，基本不用再進行機加工。一體化壓鑄技術(shù)顯著減少了生產(chǎn)的時間成本后，基于產(chǎn)流程的簡化，所需的技術(shù)工人至少能縮減到原來的十分之一。
 

　　第二，以整體性部件代替沖壓和焊接的多個車身圍件，可以有效避免大量零件焊接時的誤差累計。壓鑄零件將車身匹配的尺寸鏈縮短至兩到三環(huán)，尺寸鏈環(huán)越少，車身精度的影響因素越少，車身精度的實現(xiàn)和穩(wěn)定性也越好。加之?dāng)?shù)控加工技術(shù)，整車精度提升至微米級別。
 

　　第三，一體化壓鑄技術(shù)只使用一種材料，全鋁車身的材料回收利用率可以達到95%以上。一體化壓鑄零部件由金屬液一次充型完成，材料單一。回收時可直接將廢料融化制造其他產(chǎn)品，保證了白車身制造過程中極高的原材料回收利用率。而運用傳統(tǒng)制造工藝，在制造白車身時混合使用多種材料，每一個零件的種類(鋼、鋁)、牌號、金屬元素的含量都不一樣，報廢后的整車白車身只能作為煉鋼煉鋁的原材料，無法直接整體回爐后制造新的產(chǎn)品。
 

　　第四，一體化壓鑄能使車輛輕量化，因為一體化壓鑄用的鋁合金材料是輕量化的最佳解決材料。當(dāng)鋁合金用量達到250公斤時，就相當(dāng)于減少了500公斤的汽車用鋼量。根據(jù)國際鋁業(yè)協(xié)會的計算，純電動車用鋁最高可達361.3公斤，占整備質(zhì)量的33.1%。以一輛1.5噸的乘用車為例，就相當(dāng)于在現(xiàn)有水平上減少了30%左右的重量，可將燃油效率提高20%以上。實驗證明，如果減重10%和15%，汽油乘用車可分別減少油耗3.3%和5%，柴油乘用車的油耗分別減少3.9%和5.9%，電動車(包括插電式混合動力車)則能分別減少電能消耗6.3%和9.5%，其中輕量化對電動車的促進作用最為明顯。在電池技術(shù)暫時難以有質(zhì)的突破前提下，新能源電動車車身輕量化無疑是進一步增加續(xù)航和解決里程焦慮的最佳選擇。
 

　　碳減排是目前汽車行業(yè)面臨的最大難題，影響了車企們在新能源車型的偏重以及在原材料和工藝上的選擇。傳統(tǒng)的鋼鋁合金和鋼制底盤需要通過多家多級采購部件，一體壓鑄車身選擇碳足跡很低的鋁材(每公斤低于4公斤的二氧化碳的排放量)，碳排放更低也更可控。除了減少生產(chǎn)過程中的碳足跡，更重要的是一體化鑄造技術(shù)還有助于減少汽車離開裝配廠后對環(huán)境的影響。用這種新技術(shù)生產(chǎn)的電動汽車重量更輕，駕駛時消耗更少的電力，減少輪胎、剎車和路面磨損等非尾氣排放。
 

　　02、長期合作伙伴關(guān)系
 

　　Carat 610壓鑄島將補充到漢特曼在德國南部比伯拉赫(Biberach a. d. Riss)的工廠中。這標(biāo)志著這家歐洲一級供應(yīng)商首次進軍一體化壓鑄領(lǐng)域。“我們很自豪能成為歐洲這一里程碑的一部分。它清楚地表明了一體化鑄造對整個壓鑄行業(yè)的重要性，”布勒壓鑄總經(jīng)理Cornel Mendler說，“通過將應(yīng)用范圍擴展到車身部分，一體化鑄造再次推動了結(jié)構(gòu)鑄件的發(fā)展。”
 

　　Carat 610并不是漢特曼對Carat系列的第一筆投資。漢特曼在德國、斯洛伐克和中國的工廠中有近70臺布勒壓鑄機在運行，其中50臺是Carat兩模板系列壓鑄機。漢特曼于2007年首次購買該型號壓鑄機，當(dāng)時該系列剛剛推出。與前代產(chǎn)品相比，其緊湊的設(shè)計及易用性使其備受歡迎。Carat系列在為漢特曼生產(chǎn)汽車結(jié)構(gòu)件、電池和變速箱外殼等鑄件時的結(jié)果也令人滿意。
 

　　據(jù)悉，漢特曼比伯拉赫工廠的改造和Carat 610壓鑄島的調(diào)試計劃于2023年完成。