铝与创新:全新基础合金

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铸造厂为铝的未来做好准备

复杂铝铸件快速增长的全球市场需要铝专用设备,这些设备协调工作 - 从熔炼、保温、定量和铸造一直到精加工。这正是诺瑞肯的专长。

铝曾经是世界上最珍贵的物质。如今,全球消费量预计到 2025 年将增至 1.2 亿吨,仅次于钢铁,成为最受欢迎的金属。这一需求正在改变世界铸造厂的面貌。

2017 年,全球铝产量增长了 6%,汽车工业是繁荣背后的主要推动力,航空航天、机械工程和包装等行业也是如此。 

随着环保立法的收紧,减少汽车燃料消耗和二氧化碳排放的压力越来越大。更环保的新型汽车必须更轻,所以选择重量轻的铝而不是重量沉的钢,对一些部件,特别是大型结构件来说很有意义。 

这就是为什么到 2022 年,普通汽车将会多装 100 公斤的铝来替代更重的部件。在全球范围内,到 2025 年,铝在汽车中的使用比例将增加一倍,从 12% 增加到 25%,达到 3000 万吨。 

对高质量铝的需求日益增长

铸造厂看到铝和其他轻金属在他们国家的铸造市场中占有更突出的地位。中国是世界上最大的铝生产国和消费国,仅在 2017 年一年,初级生产就增长了 10%。

在美国,铝铸件市场规模在 2016 年估计为 494.7 亿美元,预计到 2025 年,每年将增长 7.8%。由于美国大部分铝都是进口的,2018 年的新进口关税很可能会影响这些数字,但总体前景仍然非常乐观。

印度是世界第三大铸造生产国,现在也是增长最快的大型经济体,也正转向铝。同样的情况也适用于欧洲,铝越来越多地用于高档汽车制造以及建筑等其他行业。

这种从钢到铝的快速转变给一些铸造厂带来了巨大的机遇。但是仅仅派遣销售团队是不够的,这不是一个容易进入的行业。

复杂的铝制汽车构件很难精确铸造,也很难高效一致地精加工。这意味着压铸越来越注重质量,而不是数量,需要复杂而专业的设备。铸造厂必须通过投资和创新来提高他们的能力水平。

投资铝创新

精明的压铸铸造厂已经从铝繁荣中受益。在中国,汽车市场在过去的 20 年里快速增长,压铸市场也随之扩大,在过去的 10 年里规模翻了一番。

早期投资以迎合这种扩张的公司正在蓬勃发展,例如 DGS 中国。这家位于广州南沙的公司专门从事铝和镁高压压铸,自 2012 年以来,其收入从 4000 万元飙升至 3.2 亿元以上。不断的工厂升级有助于它生产汽车客户指定的复杂而有价值的构件,从而实现盈利。

降低成本和提高生产率是韩国 Neoflam 和德国福特进行大量铝相关升级的背后动力。后者用最新的数字控制器升级了 Westomat 定量炉,提高了定量精度、能耗和系统可用性。

供应商也必须发挥自己的作用,支持铸造厂向铝的扩张。需要大量的研发资源来开发适合铝材料特性的产品和服务解决方案,并适合与之一起工作的小型铸造厂。 

在诺瑞肯,全新的 维尔贝莱特LBS 1000 抛丸机系列就是一个很好的例子,今年 7 月刚刚由维尔贝莱特位于德国 Metelen 的产品创新中心推出。

这种全新、更轻型的 LBS 网带式抛丸设备特别适合铝零件的精加工,网带的概念允许在紧凑的空间内有效地从各个面对部件进行抛丸清理而不需要翻滚。新型号的无地坑紧凑设计加快了安装速度,具有更符合人体工程学的装载高度。通过适应紧凑的布局和更容易地在单元之间移动,能够与现有流程更灵活地集成。

 

用于工艺优化的集成铸铝单元

尽管表面处理和清洁至关重要,但它们只是铝部件生产的部分答案。压铸机、熔炼炉和定量炉都发挥着各自的作用,必须无缝合作。 

诺瑞肯集团品牌迪砂意特佩雷斯高斯史杰克西维尔贝莱特 现在正密切合作,为铝零件的熔炼、保持、定量、铸造和精加工提供综合解决方案。 

从定量炉到自动去毛刺,意特佩雷斯高斯自动化单元可以集成压铸机和所有外围设备。它们允许定制以适应每个客户的各个流程,从复杂的汽车应用到最常见的对象,例如照明组件或厨房工具。

意特佩雷斯高斯与客户密切合作,协调外围供应商,并全面负责交付整个项目。这种内部方法应用前沿 3D 模拟,支持项目评估的可行性分析,并仔细分析流程和单元功能,以优化自动化和周期时间。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灵活性。

高压铸造的构建块

为了构建最具生产力和竞争力的流程,企业必须考虑投资于性能提升设备。若要生产具有优异机械特性和低孔隙率的一致铸件,需要使用具有岩石固体硬度和稳定性的高压压铸机。汽车制造商希望最高质量的金属能够提供结构强度,并易于焊接和铆接。

事实上,铸造过程的所有方面都需要进行前所未有的审查。能效、降低每个零件的成本、可持续性和清洁、安全的工作环境变得越来越重要。一个很好的例子是史杰克西的 Westomat 定量炉和革命性的新型 Schnorkle 封闭运输系统。 

Westomat 的能耗是使用自动给汤系统的保温炉的一小部分,使用寿命可达 25 年。Schnorkle在向定量炉输送熔融铝时,与大气的接触很少,让意外溢流或危险倾倒成为历史。

史杰克西的新型 BigStruc 熔炉 是另一个例子,它是在考虑新兴铝需求的情况下开发的,最高可熔炼 2.5 m² 的超大薄壁回炉料。它的金属产量非常高,能耗非常低,超过了铸造厂的预期,非常适合如今更复杂的汽车结构铸件。

与此同时,诸如意特佩雷斯高斯的ECO-FIT 系统开发也支持了节能的雄心。ECO-FIT 模式和 ECO-FIT Plus 集成到压铸机的液压泵中,以减少能耗、降低液压流体温度和噪音水平。这有助于节约能源,降低成本,创造更清洁的工作环境。

 

投资铝创新

维尔贝莱特全新紧凑型 SPH-2-3/8 旋转吊钩式抛丸机 专为铝应用而开发,擅长去除氧化皮、去除飞边毛刺和清洁铝件。

基于现有的多用途型号,它现在以更轻、更薄的设计大大提高了抛丸功率和丸料输出量,这也非常适合紧凑型铝生产环境。

维尔贝莱特的 DS 和 DV 机械手式抛丸系统专为复杂轻金属铸件的高端生产而设计。

凭借先进的集成和自动化能力,它们的高性能机械手抛丸系统可以针对不同形状和尺寸的部件进行抛丸清理、去氧化皮和抛丸强化,而无需重新加工。

用于灵活铝生产的砂型铸造

潮膜砂造型是诺瑞肯投资组合中的另一个高性能铸铝选择。在某些铝应用中,与压铸相比,它具有显著的优势,可以提供更低的加工成本和更快的工具更换。它还能以每小时 300 件或更多件铸件的惊人速度生产。

对于具有苛刻机械要求的安全关键部件,低压砂型铸造是最合适的解决方案。加压炉将熔融金属泵入铸型,产生层流,最大限度地减少金属暴露在空气中。这减少了氧化铝的形成,有助于赋予零件优异的机械性能。

简单高效的下芯铸造生产是潮膜砂工艺的另一个吸引力。冷箱下芯技术经过验证且具有经济效益,简化了复杂中空型材和薄壁铝部件的生产。

这给了设计者更大的自由来创造复杂的几何形状,具有封闭的横截面和精确的壁厚,非常适合像汽车悬架控制臂这样具有严格机械和公差要求的部件。

除了更轻之外,空心型材也消耗更少的生铝。凭借其无与伦比的精确度,DISAMATIC D3 等设备,以及对于更大的铸件,DISAMATIC 240 和 250 非常适合这种要求苛刻的生产。

在机械性能不太重要的地方,重力浇注是理想的铸铝解决方案。投资较低,DISA MATCHDISAMATIC C3 等系列设备可以快速生产大量高质量的砂型。 

DISA MATCH 采用获得专利的迪砂双面模板技术和 DISAMATIC 吹气/挤压机构,将速度和灵活性与高精度结合在一起,这是中小型铸造厂制造法兰、轴承支架和发动机支座等零件的理想选择。 

例如,DISA MATCH 20/24 每小时可生产多达 180 个不下芯铸型,与设备相关的最大错箱小于 0.2 毫米。快速双面模板更换器 (QMC) 能快速改变模式(两分钟以内),使短期生产更加高效。

迪砂和它的诺瑞肯集团合作伙伴可以一起提供从单一造型机到完整铸造厂的所有产品。无论运行规模是 50 件或 50000 件,还是铸件的机械性能不太重要或要求更高,迪砂技术均为高效铝铸件生产开辟了新的选择。

利润丰厚的铝铸件的综合创意

随着汽车制造商采用更紧凑的设计并减少汽车生产的步骤,铝成型、压铸和精加工只会变得更具挑战性。

铸造结构部件变得越来越大、越来越平坦、越来越复杂,具有复杂的形状和薄壁。它们必须满足更高的机械性能要求,在减少厚度的同时还要具备所需的强度和刚性。

在这个竞争激烈的世界,创新是保持领先地位的唯一途径 - 轻合金铸造无疑具有竞争力。创新是所有诺瑞肯品牌的共同特点,诺瑞肯集团完全有能力支持铸造厂转向这些新的商业前景。

通过实现我们所有品牌的合作,我们正在加强我们的学习和开发,以生产令人兴奋的无缝集成新技术。 

诺瑞肯集团网络不仅是全球一流铸铝综合解决方案的来源,还在中国等国家提高服务水平,这意味着当地支持的响应速度和零件供应得到改善。

工程师将随时为客户提供支持,分享铸铝技术,帮助他们充分利用设备,改进生产工艺。 

在诺瑞肯集团,我们的目标是通过塑造行业来解决当前和未来的挑战。这种坚持不懈的创新和优质服务的方式将最终帮助客户充分利用铝产业的商机。