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        新聞中心

        海峽兩岸輕合金鑄造業合作、互補的建議

        2016-09-08 點擊數:485
        根據兩岸輕合金鑄造業各自的特點和市場需求,雙方可能合作、互補的領域是不少的。

        現就提升大陸地區傳統壓鑄產業水平進程中亟待解決的壓鑄模具設計和制造以及開發輕合金高效、環保和近凈形化成形技術(半固態加工和觸變注射成形技術)兩方面的題目提出三項建議。 

        1.模具設計與制造

        目前,國內鋁、鎂壓鑄生產普遍存在著技術研發期長,跟不上市場迅速變化的要求,產品成品率低等題目,造成業內現有設備運轉率不足。生產中的題目主要集中在模具及產品的設計開發水平低、生產過程參數不足及尚未把握機器特性等因素,導致薄壁件良品率無法提升。隨著客戶對產品外觀、品質和本錢要求越來越苛刻,多數廠商尚無能力真正參與未來越來越激烈的市場競爭。其中,模具設計制造是共性而關鍵的題目,海峽兩岸可以在此領域開展合作,上風互補,以提升國內輕合金壓鑄的生產水平。

        (1)集成化的CAD/CAE/CAM專家系統

        ◆ 壓鑄工藝分析
        ◆ 澆口、流道、排氣和溢流系設計
        ◆ 具熱平衡分析
        ◆ 壓鑄參數設計
        ◆ 生產本錢計算
        ◆ 標準化、數據庫化

        (2)面向生產和用戶的協同信息治理系統

        ◆ 面向性能的設計
        ◆ 面向生產和本錢的交互設計
        ◆ 計算機集成生產系統
        ◆ 質詢快速響應系統

        (3)產業模具設計及其制造培訓

        2.半固態加工技術

        半固態加工有兩種方式:一是將經攪拌獲得的非枝晶半固態金屬漿料在保持特定溫度條件下直接成形,通常稱為流變鑄造(rheocasting);另一種則率先將半固態金屬漿料連續鑄造為預制坯料,成形時將預制坯料定量切割,隨后重新加熱至液固溫區,終極輸送至成形設備,通常稱為觸變鑄造(thixocasting)。

        對于觸變鑄造,由于預制坯料便于輸送和加熱,易于實現自動化,所以率先實現產業化。但是,由于制備預制坯料需要巨大的投資,而且關鍵技術為國外少數幾家公司所壟斷,導致其本錢居高不下,因此觸變鑄造僅適于制造質量要求高的關鍵零件。

        對于流變鑄造,由于非枝晶半固態合金漿料在保持、狀態控制和輸送等方面存在著困難,在很大程度上限制了其產業應用。但是,隨著上述關鍵題目的突破,流變鑄造技術的生產流程將比觸變鑄造大大縮短,而且更輕易與傳統成形技術接軌,從而有看實現以低本錢生產高質量的成形件,顯然其將會有更大的應用潛力。

        半固態加工技術在我國的應用還是空缺,其主要原因:

        (1)一次性投進巨大:半固態加工專用成套設備供給商主要分布在西方發達國家,致使國內半固態加工技術產業化必須依靠于大規模的引進,需要大量的資金投進;

        (2)預制坯料來源和本錢的限制:預制坯料等關鍵技術為西方少數大型公司所壟斷,致使預制坯料本錢居高不下,大規模的生產只能依靠進口;

        (3)應用基礎理論還不成熟:半固態金屬的流變行為是比較復雜的力學題目,是一個跨學科的研究課題,由于歷史較短,其應用基礎理論還不成熟,從而難以對生產進行有效的工藝優化和質量控制,終極導致生產穩定性和一致性較差;

        (4)市場題目:國內汽車關鍵件的需求量甚微,加之準進的限制,很難吸引巨大的資金推動半固態加工技術的產業化。


        迄今為止,流變鑄造技術在全球范圍內尚處于研究開發階段,除日本UBE公司推出流變壓鑄樣機外,還沒應用于規模化生產,這將成為我國應用和發展流變鑄造技術的契機。與觸變鑄造技術相比,流變鑄造技術更適于中國國情,有可能率先在我國實現產業化,其主要原因:

        (1)有利于形成自主知識產權,以加速國內半固態加工技術的產業化步伐:在應用基礎理論研究及其產業化方面,國內與西方發達國家基本處于同一起跑線上,更輕易激發科技創新,形成自主知識產權;

        (2)一次性投進大幅度降低:減少了觸變鑄造所必須的連續成形設備和二次加熱設備,設備投資會大大降低,另外可最大限度地保存傳統成形(比如壓鑄)設備,而通過對原有設備進行改造實現流變鑄造的生產;

        (3)不使用預制錠料:由于流變鑄造采用普通合金錠料,因此可以避免觸變鑄造技術應用的局限性,以較低本錢生產高質量的成形件,從而有利于開拓更廣闊的應用空間。

        如前所述,半固態金屬漿料的制備和精確控制是流變鑄造實現產業化的主要障礙。因此,研究開發能夠滿足實際生產要求的漿料在線制備技術將成為流變鑄造技術產業化的關鍵和瓶頸。另外,為了與生產節拍同步,以進步生產效率,需要最大限度地縮短漿料制備時間。

        為了加速半固態加工技術在我國的產業化步伐,以填補在此領域的應用空缺,需要率先在以下關鍵技術方面有所突破,這將成為海峽兩岸通力進行推動半固態加工技術及早產業化的契機,主要合作內容如下:

        (1)觸變鑄造

        ◆ 半固態坯料的制備技術及其產業化研究;
        ◆ 觸變鑄造成形關鍵設備(包括:二次加熱、成形)及其檢測技術的研究開發;

        (2)流變鑄造

        ◆ 半固態合金漿料的在線制備、控制及其產業化研究; 
        ◆ 半固態合金漿料的定量輸送技術及其產業化研究;

        (3) 應用基礎理論研究

        ◆ 半固態合金的流變行為及其本構研究;

        ◆ 模具設計及其制造

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