冷室压铸机型号冷室压铸机( 八 ) _生活百科

3.2.2 原材料壁垒：新型铝合金材料是一体化压铸的基础
大尺寸叠加复杂结构提高流动性要求，降低流长放大裕度抵消远端性能下降。一体化压铸的车身件通常具有尺寸大和结构复杂等特征，因此压铸过程中铝液在模腔内的流长较长，需要原材料具有良好的流动性。同时，一体化压铸件需要满足车身不同部位对受力、强度以及韧性的不同要求。强度相关的结构件，抗拉强度通常≥ 210mpa ，伸长率≥ 7％。韧性相关的结构件的抗拉强度通常≥180mpa ，伸长率≥10％；然而随着流长增加，原材料充填远端的力学性能会有所下降，甚至与充填近端产生巨大差异，难以保证产品力学性能上的一致性。当前一方面可以在不改变产品结构外形的基础上，可以通过降低流长来大幅度提高充填末端的力学性能。从材料改良的角度，可以通过不断提高原材料的基础力学性能来抵消充填远端在力学性能上下降，通过放大原材料的性能裕度来满足一体化压铸产品的尺寸越来越大的要求。

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不同系列铝合金性能差异较大，流动性和力学性能平衡是关键壁垒。传统的汽车压铸铝合金包括 Al-Si、Al-Cu 和 Al-Mg 三个主要系列。（1）Al-Si 合金：Si 元素的加入可以改善流动性。增加 Si 的含量话可提高铝合金的耐磨性、硬度和强度，降低收缩率，但导电性也会降低。含硅达到 16%至 18%的合金可以做发动机缸体。（2）Al-Cu 合金：Cu 可以通过固溶强化和时效强化提高合金的强度，有较高的热处理强化效果和较好的热稳定性，适合铸造高温下使用的零件，具有较高的机械性能，较好的切削性；但缺点是铸造性能较差，易产生裂纹，耐蚀性也不好。（3）Al-Mg 合金：铝镁合金中镁元素占比大于 5% ，具有较好的抗拉强度和硬度，抗腐蚀性好。不同系列的铝合金材料虽然应用成熟，但性能差异较大。为保证流动性，应用于一体化压铸的铝合金需要保有一定量的硅元素，但压铸后形成的粗晶硅又会严重影响材料的力学性能，这就需要加入不同的其它合金元素来细化晶粒。这又会增加材料成本，导致产品成本的大幅增加，无法批量运用。现有量产运用的材料都有着专利壁垒。
热处理可能降低一体化产品良率，免热处理材料进一步提升技术含量。传统的铝压铸车身件为满足高延伸率性能，通常需要进行热处理，但是随着一体化铸件尺寸越来越大，进行热处理时容易发生形变导致良品率降低，因此需要开发免热处理的铝合金材料。通过在现有合金的基础上添加新的微量元素或者调整微量元素比例以改善材料性能是免热处理材料的开发的主流路径。特斯拉、美国美铝、德国莱茵菲尔德、立中集团、帅翼驰集团、华人运通与上海交大等企业均有布局。以立中集团研发的免热合金为例，免热合金含有更高硅量，无需经过热加工即可具备更高强度。特斯拉自研的新型铝合金材料强度可以调整至 90MPa 到 150Mpa ，导电性可以达到 40% IACS 到 60% IACS 。各家均对新材料配比严格保密，一旦新型免热处理材料配方试制成功并获得专利授权即可对竞争对手形成先发优势，进一步筑牢竞争壁垒。

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3.2.3 设备壁垒：一体化压铸需要大型化设备和定制化模具
压铸机是铸件生产的核心设备，吨位提升推高生产难度。压铸机属于标准化机器，根据安装的模具不同以生产多样化零部件产品。根据工艺方式，压铸机分为热室与冷室压铸机，其中热室压铸机的自动化程度高，材料损耗少，生产效率比冷室压铸机更高，但受机件耐热能力的制约，目前还只能用于锌合金、镁合金等低熔点材料的铸件生产，主要用于小型铝、镁合金压铸件的生产。而冷室压铸机由于熔点较高，当今广泛使用的铝合金压铸件只能在冷室压铸机上生产， 1000 吨以上的大型压铸机均为冷室机。压铸机合模后，通过压射系统将高温熔融金属液快速地充填至模具中，在压力作用下使熔融金属液冷却成型，开模后可以得到固体金属铸件。压铸机、压铸模具与配套的熔炼炉、机边炉、取件和清理喷雾机器人、切边设备、机加工机床、检测设备、冷却系统、排气系统等周边设备组合在一起，形成压铸岛。根据锁模力，压铸机分为小型（160-400 吨）、中型（400-1000 吨）、大型（大于 1000 吨）和超大型（大于 5000 吨）压铸机。