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伊之密半固態(tài)應(yīng)用在汽車、通訊領(lǐng)域取得突破

2021-08-18 16:46:28 來(lái)源：伊之密 閱讀量：16269 評(píng)論
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導(dǎo)讀：我國(guó)半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)研發(fā)始于“九五”期間，經(jīng)過(guò)20多年發(fā)展，目前理論研究比較深入，但仍處于中試生產(chǎn)階段，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。伊之密于2020年開(kāi)始與福建瑞沃康普一起從事半固態(tài)壓鑄成型方面研究，并在汽車、通訊等行業(yè)實(shí)現(xiàn)了很大突破。

　　【塑料機(jī)械網(wǎng) 明星企業(yè)】半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)是指鋁合金在由液態(tài)向固態(tài)凝固的過(guò)程中，溫度降至液相線和固相線之間(固液兩相區(qū))時(shí)，通過(guò)施加一定外界影響方式，使鋁合金的顯微組織呈為一種液相包圍球狀固相的組織，在此溫度區(qū)間內(nèi)，鋁合金既可以像固體一樣具有一定固定形狀，也可以在受到輕微的外力擠壓后輕易流動(dòng)，并利用鋁合金在這種狀態(tài)下進(jìn)行壓鑄成型的工藝。
 
　　固態(tài)成型技術(shù)始創(chuàng)于20世紀(jì)70年代美國(guó)麻省理工學(xué)院，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，目前在北美、歐洲、日本、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)趨于成熟并得到工業(yè)界認(rèn)可，逐漸廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車、自行車、工程機(jī)械和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域高端零部件制備生產(chǎn)。我國(guó)半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)研發(fā)始于“九五”期間，經(jīng)過(guò)20多年發(fā)展，目前理論研究比較深入，但仍處于中試生產(chǎn)階段，尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。伊之密于2020年開(kāi)始與福建瑞沃康普一起從事半固態(tài)壓鑄成型方面研究，并在汽車、通訊等行業(yè)實(shí)現(xiàn)了很大突破。

鋁合金半固態(tài)溫度區(qū)間：590-610℃
 
　   技術(shù)優(yōu)勢(shì)
 
　　半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)和傳統(tǒng)壓鑄工藝相比，其優(yōu)勢(shì)主要有體現(xiàn)在以下幾方面：
 
　　1、半固態(tài)壓鑄成型工藝可以有效控制鑄件內(nèi)部氣孔缺陷含量。在流動(dòng)過(guò)程中，半固態(tài)金屬呈現(xiàn)出有序、可控的宏觀流動(dòng)狀態(tài)。利用這一特性，可以使金屬流體按設(shè)計(jì)順序有序充填金屬模具型腔，將型腔空氣推至型腔末端，最后通過(guò)排氣槽排出，避免了型腔氣體的卷入，減少氣孔缺陷，提高鑄件的致密性。
 
　　2、半固態(tài)壓鑄成型還可以有效控制鑄件內(nèi)部縮孔缺陷含量。金屬?gòu)囊簯B(tài)凝固到固態(tài)，需要經(jīng)歷液態(tài)收縮和凝固收縮兩個(gè)體積收縮過(guò)程，從半固態(tài)凝固到固態(tài)，僅需要經(jīng)歷凝固收縮一個(gè)體積收縮過(guò)程。與液態(tài)金屬相比，半固態(tài)金屬在凝固過(guò)程中的體積收縮率較小。在自然凝固的條件下，同等體積的半固態(tài)金屬產(chǎn)生的縮孔體積要比液態(tài)金屬少。
 
　　3、半固態(tài)壓鑄成型還能有效減少鑄件的熱裂傾向。熱裂產(chǎn)生的根源是合金在凝固過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)，消除了枝晶搭接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)減小合金收縮量，從而減小熱裂的發(fā)生傾向。
 
　　4、 優(yōu)質(zhì)的半固態(tài)壓鑄成型件，由于內(nèi)部氣孔率低，鑄件可進(jìn)行高溫?zé)崽幚恚瑥亩蛇M(jìn)一步提升產(chǎn)能，且鑄件具有良好的可焊性。半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)也沿襲了常規(guī)壓鑄成型生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，非常適合大批量零部件的制備。與傳統(tǒng)液態(tài)鑄造零件相比，半固態(tài)壓鑄成型零件通常具有更好的力學(xué)性能。
 
　　壓鑄機(jī)技術(shù)要求
 
　　由于半固態(tài)工藝復(fù)雜，對(duì)壓鑄機(jī)也提出了新的要求，而伊之密高性能鋁合金半固態(tài)壓射系統(tǒng)正好滿足鋁合金半固態(tài)工藝要求，其性能如下；
 
　　(1)勻加速壓射啟動(dòng)，具有防啟動(dòng)沖擊功能。
 
　　(2)壓射速度可調(diào)范圍0.05 m/s -8.0 m/s，壓射速度重復(fù)精度(穩(wěn)態(tài)值)≤±0.2m/s，速度超調(diào)量≤0.2m/s，且壓射速度可分20段控制。
 
　　(3)直接設(shè)定壓射速度和閉環(huán)控制壓射速度，壓射過(guò)程自適應(yīng)調(diào)節(jié)，完全實(shí)時(shí)自動(dòng)控制參數(shù)調(diào)整，減少或取消操作人員更改數(shù)據(jù)。
 
　　(4)慢速(允許多段)→快速→增壓的快速切換控制，快速起始位置精度≤5mm。
 
　　(5)伺服閥最小開(kāi)度控制，可靠地安全保證。
 
　　(6)功能強(qiáng)大清晰準(zhǔn)確的壓射曲線顯示系統(tǒng)。具體包括：曲線縮放、移動(dòng)和精確測(cè)量功能；歷史曲線的存儲(chǔ)、查詢和打印功能；標(biāo)準(zhǔn)曲線的設(shè)定和管理功能。
 
　　(7)超大的存儲(chǔ)空間和掉電保護(hù)應(yīng)對(duì)生產(chǎn)的所有管理。
 
　　應(yīng)用案例
 
　　1 通訊行業(yè)的應(yīng)用
 
　　5G AUU整機(jī)功耗和單芯片功耗是4GRUU2倍左右，從而要求單位重量散熱能力大幅增加，故在設(shè)計(jì)鋁合金殼體時(shí)只能通過(guò)改變鋁合金材料及增加散熱齒高來(lái)加大殼體散熱能力。
 
　　研究發(fā)現(xiàn)，鋁合金含硅量越低，其導(dǎo)熱率越高，但同時(shí)帶來(lái)鋁合金溶液流動(dòng)性降低的缺點(diǎn)，在壓鑄填充過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致翹片末端出現(xiàn)缺料現(xiàn)象，而采用鋁合金半固態(tài)壓鑄正好可以提高鋁合金溶液的流動(dòng)性，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
 
　　目前在國(guó)內(nèi)主要的5G殼體生產(chǎn)廠家中，有很多廠家已經(jīng)采用鋁合金半固態(tài)工藝進(jìn)行5G殼體生產(chǎn)，如珠海潤(rùn)星泰使用伊之密4000噸壓鑄機(jī)、福建金瑞高科使用伊之密2000/3000噸壓鑄機(jī)進(jìn)行殼體生產(chǎn)；5G產(chǎn)品如下圖：

高翹片、極小拔模斜度、高導(dǎo)熱率
 
       2 汽車行業(yè)的應(yīng)用
 
　　隨著汽車保有量的逐年提升，汽車已經(jīng)成為石油的消耗主體。因此我國(guó)為應(yīng)對(duì)空氣污染等問(wèn)題，嚴(yán)格制定了乘用車燃料消耗量標(biāo)準(zhǔn)法則，對(duì)乘用車燃料消耗量及應(yīng)對(duì)二氧化碳的排放提出了嚴(yán)格的要求。要實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，汽車企業(yè)通過(guò)發(fā)展新能源汽車，汽車輕量化等方式進(jìn)行。
 
　　研究表明，對(duì)于燃油車，汽車整車重量降低10%，燃油效率可提升6% -8%；整車重量降低100KG，百公里油耗可降低0.3-0.6L；對(duì)于電動(dòng)車，整車重量若降低10KG，續(xù)航里程可增加2.5KM。
 
　　此種情況下，汽車以鋁代鋼，以鋁代鍛，鋁合金產(chǎn)品減重等措施實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品輕量化已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，而鋁合金半固態(tài)壓鑄正好可以滿足產(chǎn)品性能要求，并能有效減少產(chǎn)品的內(nèi)容缺陷，如減少產(chǎn)品的孔隙率(氣孔、縮孔缺陷)、提升產(chǎn)品的延伸率等；故越來(lái)越多的汽車產(chǎn)品正在使用鋁合金半固態(tài)工藝生產(chǎn)。

產(chǎn)品重量：9 kg
 
　　用T6代替重力鑄造減少機(jī)械加工
 
產(chǎn)品重量：14 kg
 
　　用T6代替重力鑄造減少機(jī)械加工

產(chǎn)品重量：4kg
 
更換鑄鐵部件
 
減少產(chǎn)品孔隙率
 
　　壁厚76mm
 
　　產(chǎn)品厚大部位無(wú)砂孔
 
　　總重15KG
 
　　800T壓鑄機(jī)
 
　　*頁(yè)面數(shù)據(jù)均源于伊之密廠內(nèi)測(cè)試，文稿圖片來(lái)自合作伙伴提供，設(shè)備具體數(shù)據(jù)以定制設(shè)備情況為準(zhǔn)。

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