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第 6 卷- 2108 年 12 月刊
铝与创新:最新的重要合金











快速增长的复杂铝铸件中国市场需要能够和谐合作的铝专用设备 — 从熔炼、保温、定量、铸造到表面处理。

铝曾是世界上最珍贵的物质。今天,预计到2025年全球铝消耗量将增至1.2亿吨,仅次于最受欢迎的金属—钢。中国是全球最大的铝生产国和消费国,目前正处于这一扩张趋势的前列,2017年铝的初级生产增长率为10%。这种快速增长标志着有足够的远见利用它的中国铸造厂拥有巨大商机。
汽车行业是铝材料繁荣发展的主要驱动力-当然并非唯一的驱动力。随着环境立法的加强,减少汽车油耗和二氧化碳排放的压力越来越大。新型环保车辆必须更轻,因此选择轻质铝材料代替笨重的钢材料更具有意义—尤其是对于大型结构件而言。
这就是为什么到2022年,一般汽车中使用的铝材料会额外增加100千克来替代更加笨重的组件。从全球来看,到2025年,汽车中铝材料的使用量将会翻倍,全球消耗量将从约12%增加至25%,即3000万吨。

对高品质铝的需求不断增长

为中国汽车制造商供应铝材料的铝压铸厂已经从中获益。中国汽车市场在过去十年中迅速增长,在2009年超过了美国。中国压铸市场也随之扩张,在过去10年间规模扩大了一倍。
为了迎合这一扩张趋势而在早期投资这一领域的企业正在蓬勃发展,如DGS在中国的全资子公司广州德志金属制品有限公司。该公司位于广州南沙,主要从事铝、镁合金高压压铸。自2012年以来,该公司营业收入从4000万人民币飙升到3.2亿人民币以上。不断的工厂升级使其能够生产出汽车行业客户指定的复杂且贵重的结构零部件。
但铝制汽车结构件目前在中国仍然是相对较新的产品线,生产过程也变得越来越具有挑战性。随着汽车制造商更倾向于采用紧凑型设计并减少汽车生产步骤,这些形状复杂、外壁很薄的结构铸件变得更大、更平滑并且更精密。同时,它们还必须满足高机械性能要求,并具有高强度和高刚性以及低厚度。
由于这些部件变得更难精确铸造和有效、一致地进行精整加工,中国压铸市场开始越来越注重质量而非数量。铸造厂必须通过投资和创新来提升自身实力,设备供应商也是如此。

投资铝创新

为了响应这些特定需求,供应商必须在研发方面投入大量资源,才能开发出专门针对铝材料特性量身定制的产品和服务解决方案,并对合作的小型铸造厂进行投资。在诺瑞肯集团,维尔贝莱特位于德国梅特伦的产品创新中心于七月最新推出的LBS 1000抛丸机系列就是一个很典型的例子。
这款更轻便的全新LBS网带通过式抛丸机系列尤其适合铝零部件表面处理。网带概念让零部件的所有面都能在一个相对紧凑的空间内有效的完成抛丸而不需要翻滚,相比其他网带设备,新型号的无地坑紧凑型设计可以安装在更符合人体工程学的装载高度。这意味着新型号可以安装在紧凑的布局中,在单元之间轻松移动,从而能够灵活地集成到现有工艺中,对额外处理设备的需求也随之减小。
维尔贝莱特的另一款新型抛丸设备—紧凑型SPH-2-3/8旋转吊架机,专为铝应用而开发,擅长为铝零部件进行除垢、去毛刺/修边和清洁。这款机器以现有的多用途机型为基础,抛丸能力和丸料流量大幅提升,更轻型的设计完美适合铝生产环境。
维尔贝莱特产品系列还包括DS和DV机械手抛丸系统,专门针对复杂的轻便金属铸件高端生产而设计。先进的集成和自动化使其成为要求严格的铝铸件生产线的理想选择。高性能机械手抛丸系统能够进行不同形状和尺寸的抛丸清理、除垢以及处理不同形状和大小的抛丸加工部件,无需重新加工。这些系统具有优秀的处理能力和卓越的清理效率,因此可提供出色的性能。
合适的铝专用抛丸技术对于为压铸厂供应材料的主要铝冶炼厂而言也是业务关键选择。在这里,可以通过仔细地进行抛丸来回收碳棒和其他阳极总成零部件,如短杆、套管和阴极棒。为了应对冶炼厂艰苦的工作条件,需要在研发工作上投入大量精力才能开发出合适的技术、材料、制造标准和各项营业的工艺参数组合。

集成铝铸造单元实现工艺优化

虽然表面处理和清理非常重要,但却不是铝生产的唯一的关注点。压铸机、熔炼炉和定量炉都发挥着重要作用,所有因素必须无缝紧密协作才能将潜力最大化。这就是诺瑞肯集团旗下品牌意特佩雷斯高斯、史杰克西和维尔贝莱特所采用的方法—紧密合作以提供全新的铝熔化、保温、定量给料、铸造集成的完全自动化铸造单元整套解决方案。
定制单元可以集成所有外围设备,从定量炉到自动去毛刺以生产出能够直接制造零部件、进行后期加工或通过检查并立即发送至客户的零部件。这种解决方案的另一个必要条件是定制—每个单元适合每个客户的特定工艺,从复杂的汽车应用到照明部件或厨房工具等最常见物品。
意特佩雷斯高斯与客户紧密合作,协调周边供应商,并承担交付整个项目的全部责任。这种内部方法采用领先的3D模拟,支持项目评估的可行性分析,并仔细分析工艺和单元功能,从而最大限度地缩短周期时间。在生产中,定制的HMe控制软件、数据存储和分析为进一步改进提供了集中管理和全面的灵活性。

高压铸造的构件

为了构建生产效率最高的单元并改善铝熔化、定量和压铸性能的各个方面,企业必须在新设备设计和改进方面进行投资。生产具有优异机械特性和低孔隙率的一致铸件需要具有绝对可靠的刚性和稳定性的高压压铸机。汽车制造商想要最高质量的金属来提供结构强度以及容易焊接和铆接的特性。
事实上,铸造过程的所有方面都需要进行前所未有的审核。能源效率、每个零部件成本降低、可持续性以及干净、安全的工作环境在中国越来越重要。史杰克西的Westomat定量炉和开创性的全新Schnorkle封闭式传输系统就是一个很好的例子。
Westomat需要自动浇包系统使用保温炉消耗的一小部分能量,并拥有长达25年的使用寿命。当Schnorkle以最小空气接触率将熔融铝传输至定量炉时,意外溢出和不慎倾斜成为了过去式。
史杰克西的新型BigStruc熔炼炉是另一个恰当的例子,该设备在设计时就考虑了新兴的铝要求,它可以融化高达2.5m²的超大型薄壁返厂产品。它超高的金属产量和极低的能耗使其超出了铸造厂的预期,完美适合当今更复杂的汽车结构铸件。
同时,意特佩雷斯高斯的ECO-FIT系统等的开发也反映了对支持节能目标的承诺。ECO-FIT模式和ECO-FIT Plus可调节压铸机液压泵来降低能耗、液压油温和噪声水平。这有助于节省能源、降低成本并创造更干净的工作环境。

组合创新提高铝铸件收益

创新是在竞争激烈的世界中保持领先地位的唯一途径—铝铸件无疑具有竞争力。创新是所有诺瑞肯集团品牌所共有的特质。诺瑞肯集团是一个经验的强大融合,远远超过其各部分的总和。通过像这样汇集我们的专业知识,我们正在加速我们的学习和发展,以产生令人兴奋的新技术。
诺瑞肯集团网络在中国不仅是全球最佳铝铸件解决方案来源,它还在不断提高服务水平,这意味着当地支持响应和零部件供应也将得到改善。工程师将随时为我们的客户提供支持并分享我们的铝铸件专有技术,帮助他们充分利用他们的设备并改进他们的制造工艺。和每个供应商一样,我们正在努力帮助客户充分利用铝的机会。

DGS中国选择诺瑞肯集团集成铝铸造解决方案

作为中国汽车行业复杂轻质零部件的可靠供应商,广州德志在过去6年中投资了最新的压铸技术。意特佩雷斯高斯在2013年和2015年安装了两台IP1650三板压铸机。另一台IP2150压铸机于2016年安装,另外广州德志在2018年又安装了另一台2500吨IP2500压铸机—这是迄今为止广州德志安装的最大吨位设备。
为了自动将液态金属送入压铸机,广州德志还安装了4台史杰克西Westomat 1200 SL和1700 SL定量炉。与传统的浇包系统和保温炉相比,封闭式定量炉系统将金属损失限制在仅0.06%。在其工厂还有3台Westomat 900 SL定量炉也在使用,广州德志目前共使用7台史杰克西定量炉。
两台中央StrikoMelter MH II-T 3000/2000熔炼炉为Westomat定量炉提供服务,每个熔炼炉每小时能够熔化2吨铝合金。
事实证明,StrikoMelter熔炼炉具有极高的效率,金属产量高达99.75%,仅需525千瓦时即可熔化一吨金属。
据广州德志生产总监贾继鹏先生所言,诺瑞肯集团的集成铸造解决方案自2012年以来取得了非常好的业绩。“在过去五年中,我们一直在监控意特佩雷斯高斯机器的性能。”他说。“这台设备的质量让我们刮目相看,我们对它的加工稳定性、设备综合效率(OEE)和成品收率非常满意。意特佩雷斯高斯的沟通和服务质量也很好。”



维尔贝莱特集团
娄山关路523号金虹桥国际中心1号楼2106-2107室
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邮箱:info-china@noricangroup.com
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