大型一體化壓鑄已成為近兩年來行業(yè)最熱門的話題之一。以特斯拉為例，其已成功通過一體化壓鑄工藝開發(fā)出大型底盤零部件，化繁為簡、化零為整，譬如使原來70個(gè)零部件組裝完成的后底座減少為2個(gè)零部件即可完成，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。而一體化壓鑄工藝的推廣應(yīng)用，需要設(shè)備、模具、工藝、材料等與之相配套。

在材料方面，一體化壓鑄件使用的是一種免熱處理鋁合金材料。由于一體化壓鑄件的投影面積大，由多個(gè)甚至數(shù)十個(gè)件集成單一件，而熱處理是保障壓鑄零部件機(jī)械性能的有效途徑。但實(shí)際上，熱處理過程易引起汽車零部件尺寸變形及表面缺陷，對(duì)于大型一體化零部件來說需承擔(dān)巨大的成本風(fēng)險(xiǎn)。所以，免熱處理鋁合金材料讓大型汽車壓鑄件成為可能。

立中集團(tuán)取得免熱處理材料專利

目前，國內(nèi)外均有企業(yè)開發(fā)和推廣免熱處理鋁合金材料，比如立中集團(tuán)、帥翼馳集團(tuán)、華人運(yùn)通與上海交大、特斯拉、美國美鋁、德國萊茵菲爾德等。日前，立中四通輕合金集團(tuán)股份有限公司（“立中集團(tuán)”）表示，面對(duì)汽車行業(yè)零部件市場需求的新變化，公司成功研發(fā)了免熱處理合金材料，可實(shí)現(xiàn)汽車零部件在一體化、大尺寸、薄壁、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和熱處理易變形的新能源汽車結(jié)構(gòu)件“鋁代鋼”材料的替代。

立中集團(tuán)表示，公司一直專注于鑄造鋁合金及再生鋁行業(yè)核心技術(shù)的突破，高度重視自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。新材料在減少鋁鑄件制作成本和熱處理成本的同時(shí)，對(duì)于推動(dòng)汽車輕量化、節(jié)能減排和增加新能源汽車的續(xù)航能力，提升車輛安全等方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前，該產(chǎn)品已取得了專利證書。

帥翼馳成功用于國內(nèi)車企大型結(jié)構(gòu)件

不久前，帥翼馳集團(tuán)表示，某國內(nèi)知名電動(dòng)車企已成功驗(yàn)證了可用于制造大型壓鑄件的免熱處理鋁合金材料，這是中國車企首次將該材料驗(yàn)證并應(yīng)用于大型結(jié)構(gòu)件上。此種免熱處理鋁合金材料為帥翼馳集團(tuán)獲得美國美鋁在國內(nèi)獨(dú)家代理的EZCAST™系列的高強(qiáng)韌鑄造鋁合金。

據(jù)了解，EZCAST™系列合金由美國鋁業(yè)公司在上世紀(jì)90年代開發(fā)成功，并成功應(yīng)用于奧迪A8的全鋁車身的結(jié)構(gòu)件上。經(jīng)過10多年的市場應(yīng)用和不斷的優(yōu)化改進(jìn)，逐步形成可以按客戶對(duì)零件機(jī)械性能要求進(jìn)行定制生產(chǎn)的合金系列。

其中，EZCAST™系列的典型合金C611具有極佳的鑄造性能和機(jī)械性能。C611是專門用于汽車輕量化薄壁結(jié)構(gòu)件的高性能Al-Si系壓鑄鋁合金，具有非常好的流動(dòng)性，多年來一直被歐美許多壓鑄廠家廣泛應(yīng)用于薄壁結(jié)構(gòu)件（如減震塔）的生產(chǎn)。C611合金能夠在鑄態(tài)下達(dá)到非常高的延伸率，滿足目前國內(nèi)外市場上汽車結(jié)構(gòu)件經(jīng)過熱處理才能達(dá)到的某些特殊性能要求，例如良好的彎曲性能和自動(dòng)鉚接性能。

華人運(yùn)通與上海交大全球首發(fā)

近日，華人運(yùn)通高合汽車、與上海交通大學(xué)輕合金國家工程中心達(dá)成戰(zhàn)略合作，雙方全球首發(fā)TechCast™超大鑄件用低碳鋁合金，將在高合汽車后續(xù)車型上大批量采用。雙方基于稀土元素的特性并加以增強(qiáng)、優(yōu)化，打造出TechCast™這一新型鋁合金鑄造材料，為國家重要戰(zhàn)略資源產(chǎn)業(yè)帶來突破性創(chuàng)新。雙方組建的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)在材料開發(fā)、性能優(yōu)化、制造工藝和系統(tǒng)集成驗(yàn)證等方面實(shí)現(xiàn)了100%全流程正向開發(fā)，在材料壓鑄性能、力學(xué)性能、制造性能、環(huán)境耐久性能等指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)異，該材料的流動(dòng)性、強(qiáng)塑積達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。

華人運(yùn)通高合汽車與上海交通大學(xué)輕合金國家工程中心達(dá)成戰(zhàn)略合作，全球首發(fā)TechCast™超大鑄件用低碳鋁合金。華人運(yùn)通高合汽車創(chuàng)始人、董事長兼CEO丁磊，上海交通大學(xué)丁文江院士、彭立明教授等出席簽約儀式

TechCast™的車端創(chuàng)新應(yīng)用，將取消傳統(tǒng)鑄鋁件的熱處理工藝環(huán)節(jié)，避免因熱處理導(dǎo)致的尺寸變形、表面質(zhì)量缺陷等問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化生產(chǎn)效率、降低零部件成本。這是制造端低碳技術(shù)的重大突破，該材料更低的制造能耗，將助力壓鑄行業(yè)向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型升級(jí)，也是華人運(yùn)通高合汽車踐行環(huán)保發(fā)展理念的又一階段性成果。

通過華人運(yùn)通高合汽車與上海交通大學(xué)輕合金國家工程中心持續(xù)的應(yīng)用開發(fā)，TechCast™材料的應(yīng)用前景將更為廣泛，有望在一體式大型壓鑄車身薄壁結(jié)構(gòu)件、門蓋內(nèi)板、電池包殼體等超大鑄件上發(fā)揮出重要作用，并在高合汽車的后續(xù)車型上大批量采用。

特斯拉成功應(yīng)用一體化壓鑄件

特斯拉使用的免熱處理鋁合金材料，亦已申請了專利，專利名為“用于結(jié)構(gòu)部件的壓鑄鋁合金”（Die Cast Aluminum Alloys for Structural Components），其中描述了一種既十分堅(jiān)固又具有出色延展性的鋁合金。該款鋁合金還無需進(jìn)一步加工，但可以讓特斯拉能夠降低生產(chǎn)成本。

特斯拉表示，現(xiàn)在很多由鋁合金制成的結(jié)構(gòu)部件都需要熱處理等加工過程，以提高其強(qiáng)度、堅(jiān)固性、延展性以及耐腐蝕性。此類過程雖確保了產(chǎn)品質(zhì)量，但是也會(huì)花費(fèi)大量的成本、延長加工時(shí)間、還會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)量損失。特斯拉指出，最好是生產(chǎn)出具有高屈服強(qiáng)度以及足夠延展性的鋁合金，無需對(duì)它們進(jìn)行熱處理即可滿足生產(chǎn)要求。

結(jié)束語

隨著各大主機(jī)廠對(duì)車身結(jié)構(gòu)件成本降低的要求越來越強(qiáng)烈，采用免熱處理鑄造鋁合金生產(chǎn)車身結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)和材料替換成為必然趨勢。隨著巨型一體車身結(jié)構(gòu)件應(yīng)用的日趨成熟，采用免熱處理鑄造鋁合金更是大勢所趨。