特斯拉、小米搶著用的壓鑄機，中國做到了世界第一
點擊： 作者：正解局 來源：正解局微信號 發布時間:2024-05-08 21:09:53
在最新的賽博越野旅行車Cyberturck上，特斯拉采用了9000噸級別一體壓鑄技術。
不久前的小米汽車技術發布會上，雷軍也著重介紹了9100噸超級大壓鑄機。
雷軍介紹9100噸超級大壓鑄機
這比特斯拉的9000噸壓鑄機，還多了一丟丟。
新能源車企表面上在卷配置，背地里早就在卷制造工藝了。
大壓鑄機，無疑是汽車制造的“大國重器”。
中國，如何做到了世界第一？
01
越大越好
2022年底，特斯拉宣布將應用9000噸級的大噸位壓鑄機Giga Press生產皮卡/SUV車型的核心部件。
特斯拉扇動了第一下翅膀，隨后，一場爭搶大壓鑄機的風暴到來了。
各大造車新勢力紛紛下場。
去年，問界對標9000噸大壓鑄機，小米直接以9100噸趕超。
這個“超級大壓鑄”成為世界第一還不到48小時，小鵬宣布其采用的12000噸一體壓鑄才是全球第一，并且提前打出后手明牌——將研發更大的16000噸級大壓鑄機。
小鵬12000噸一體壓鑄機
后者已于今年2月落地。
哪吒汽車也不示弱，聯手某科技公司共同研發超20000噸一體化壓鑄機。
奇瑞汽車緊跟其后，要打造全球首個超萬噸雙壓射成型工藝的大壓鑄機。
蘋果手機曾經的bigger than bigger在新能源汽車賽道變成了現實，車企眼中的壓鑄機，沒有最大，只有更大。
車企對壓鑄機的執著何以如此瘋狂？
實在是因為好處太多了。
首先，當然是提高生產效率。
大壓鑄機能夠一次性制造出更復雜的大型部件，從而減少傳統沖壓和焊接所需的多道工序和時間。
其次，是能降低成本。
一體成型技術減少組件，減輕重量，也減少組件之間的連接點數量。
比如問界M9在9000噸壓鑄機的作用下，將222個零部件壓鑄成10個集成零件。
這意味一體化壓鑄車間只需要很少的操作工人，工廠占地面積也因生產流程簡化而減少。
這些都大大降低了制造成本。
還有，一體化壓鑄使用的鋁合金材料可以反復熔煉，提高了材料的回收利用率，與傳統沖壓件相比，材料利用率可達90%以上。
比如極氪009采用一體式壓鑄出整車中段的蜻蜓結構，相較傳統焊接可減少零件16個，減少連接點66處，實現整車7%的減重。
對應到后續座椅的安裝，剛度平均提升18%。
一體化壓鑄技術使汽車更輕、更強、更安全。
極氪009中段的蜻蜓結構
降本增效，省出來的都是純利潤，對股東有所交代；降低車價增加競爭力，在價格戰的血紅一片中殺出一條血路活下去，對企業有所交代。
換誰當車企老板，都會光速擁抱大型壓鑄機。
壓鑄機的好處還不止于此。
一體化壓鑄件整體受力更均勻，可提供更好的車身剛性和安全性，提升產品性能。
同時，鋁合金部件有助于車身輕量化，進而提高新能源汽車的續航能力。
更安全更好用的車，這對消費者也有所交代。
一體化壓鑄還減少了工藝流程中需要管理的零部件數量，優化了物流和庫存管理，簡化供應鏈管理。
大壓鑄機的應用推動了新材料、新工藝的開發，如免熱處理材料的使用，進一步提升了生產效率和產品性能。
新能源汽車行業的供應鏈管理和產業研發相關人員，也會拍手稱快。
真是牽一發而動全身。
越大越好，大壓鑄機，正在重塑了汽車制造行業。
02
用途極廣
讓新能源汽車競相追捧的大壓鑄機，已經有兩百多年歷史了。
最初，壓鑄機是用來制造活字，搞印刷用的。
19世紀初，世界印刷業大發展。
1805年，美國人Elihu White 和William Wing發明了早期的鑄字機。
半個世紀后出現的熱室壓鑄機，雖然主要還是生產活字，但卻標志著壓鑄技術“黃金時代”的開始。
19世紀中葉的壓鑄機
熱室壓鑄機結構簡單、操作方便、生產效率高，被廣泛應用于低熔點合金的壓鑄，壓鑄機的用途大大拓展，開始在各行各業生產些金屬小零件。
到20世紀初，隨著應用領域不斷擴展，對高熔點合金的壓鑄需求增加，這讓冷室壓鑄機有機會發展起來。
冷室壓鑄機適應性廣、壓射壓力高、易于實現自動化生產，在汽車、摩托車、3C產品等領域應用更加廣泛。
再后來，鎂合金壓鑄機和半固態鎂合金壓鑄機也開發出來，專門用來處理鎂鋁合金等特殊合金的壓鑄。
直到今天，主流的壓鑄機大致就是這四類了。
雖然分類不同，但壓鑄機的原理大致相同，都是由合模機構、壓射機構、液壓系統和電力控制系統等各部分組成。
工作狀態下，熔化的金屬在高壓作用下，高速填充至模具型腔內，在壓力下凝固成所需的鑄件。
半固態鎂合金壓鑄機工作原理
壓鑄機除了在汽車行業大顯身手，還在包括家電、醫療、光伏、機電、工具、建材等領域發揮著作用。
像手機、筆記本、數碼相機、平板電腦這些數碼產品的中框、外殼這些合金制品，就是用鋁合金、鎂合金這些軟質金屬材料經壓鑄后再精密機械加工而成。
在航空航天領域，由于鑄件結構組件需要同時滿足高強度、輕量化和高耐腐蝕性等要求，超大型壓鑄機的優勢正好與之匹配。
比如，某航空公司開發的新一代短程客機的旋轉翼翼梁，就是在超大型壓鑄機中生產出來的，重量輕、剛度高、造型美觀、安全性高。
民航客機使用的壓鑄件
從國計到民生，大壓鑄機妥妥的大國重器。
03
全球極大
中國壓鑄技術的應用起步較晚。
20世紀50年代，我國第一臺國產全液壓傳動的冷室壓鑄機問世。
如今的冷室壓鑄機
上世紀80年代，借助改革開放的東風，以及五金、摩托車、手表等產業的快速發展，壓鑄生產企業迎來廣闊的發展空間。
發展早期，由于部分高端壓鑄機及其相關配套技術仍然把控在德、日、美等國手里，中國的高端壓鑄產業一度被“卡”了脖子。
隨著對科技創新和高端裝備制造業發展的重視，通過自主研發和技術創新，我國逐步解決了壓鑄機核心部件的研發和制造難題。
去年10月，南方科技大學和桂林桂冶機械股份有限公司聯合研發的中國首臺真三軸六面頂液壓機，在桂林經開區寶山高端裝備制造產業園正式下線，打破了外國技術封鎖。
真三軸六面頂液壓機安裝時的場景
免熱處理的鋁合金材料的研發成功，也打破了國外壟斷，提高了材料的延伸率，降低了成本。
再加上高質量鑄件、數字化智能化、綠色鑄造等技術的協同發力，中國壓鑄機在設計水平、技術參數、性能指標、機械結構等核心技術領域處于國際前列，市場競爭力顯著，對外部技術的依賴很低，壓鑄機產業鏈更安全。
有核心技術做基礎，加上新能源汽車產業的蓬勃發展，最近兩年我國壓鑄機的噸位持續刷新紀錄。
早先汽車領域就用到很多壓鑄的合金部件，比如引擎缸體、汽車變速箱殼體等復雜鋁合金零部件就都是壓鑄而成，但傳統汽車上的鋁鑄件所使用的壓鑄機噸位基本都小于4000噸。
新能源汽車的快速崛起，對輕量化、高性能壓鑄件的需求不斷增長，直接推動了大型壓鑄機的發展。
為滿足新能源汽車對壓鑄的需求，各壓鑄機企業也不遺余力地推陳出新，壓鑄機的噸位也越來越大。
目前，世界上具備6000噸以上超大型壓鑄機制造能力的設備商屈指可數，分別是力勁集團、瑞士布勒、海天金屬和伊之密。
除瑞士布勒之外，其余三家都是中國企業。
2022年，力勁集團子公司意大利IDRA制造出當時最大的GIGA PRESS 9000T超大型壓鑄機，向特斯拉得克薩斯州工廠交付使用。
去年，特斯拉又向力勁集團訂購了三臺9000T超大型壓鑄機。
同年，力勁還向沃爾沃提供了兩臺9000T超大型壓鑄機。
特斯拉訂購的GIGA PRESS 9000T超大型壓鑄機
目前，全球最大的量產壓鑄機，應該是小鵬與力勁聯合研發的16000T一體化壓鑄機。
一體化壓鑄技術的國產化大大加快了大型壓鑄機的普及，并促使壓鑄機行業與上下游產業形成緊密又完整的產業鏈。
你中有我的相互扶助，讓技術進步更上一層樓。
今年2月，我國自研的“一體化壓鑄整體解決方案”由中信集團旗下中信戴卡公司成功落地。
該方案可將98個汽車零部件高度集成設計，一次性完成生產加工。
通過該方案生產的重載集成鑄件車架，自重更輕，承載能力更強。
已投產的中信戴卡一體化壓鑄項目
當然，與瑞士布勒、德國富來、日本東芝等老牌資本主義國家的壓鑄機技術相比，我國壓鑄機仍有提升空間。
首先是軟件，目前國產部分高端壓鑄機的控制系統、精密液壓系統仍然需要進口。
其次是相關基礎科學的底蘊，新材料、智能化、自動化以及能效管理等方面的技術積累，我國與最先進的技術依然存在差距。
最后是品牌價值，中國壓鑄機想要真正走向國際市場，品牌影響力與國際市場占有率也是必須邁過的坎。
想邁過這道坎，最強的助力來自國產新能源車。
前面提到的哪吒汽車聯手力勁研發的20000+噸位壓鑄設備，可實現史無前例的B級車底盤制造等更大尺寸的一體化壓鑄，這將打破行業紀錄。
到那時，造一個滑板底盤也就是一兩分鐘的事。
大壓鑄機是真正的大國重器，代表未來工業的發展趨勢，將大范圍地替代現在的沖壓焊接工藝，優化工業化效率和質量。
中國壓鑄技術迭代更新，不僅促進了我國大型壓鑄機開發與制造，還提升了中國制造水平。
未來，一定還有噸位更大、性能更好的中國大壓鑄機橫空出世。
來源：正解局微信號
責任編輯：向太陽
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