【康沃真空網(wǎng)】什么是一體化壓鑄
壓鑄技術(shù)是一種特種鑄造技術(shù)。傳統(tǒng)汽車制造工藝主要包括沖壓、焊裝、涂裝、總裝等4個(gè)環(huán)節(jié)，一體化壓鑄則直接替代了沖壓和焊裝兩道工序，通過(guò)將原本設(shè)計(jì)中需要組裝的多個(gè)獨(dú)立的零件經(jīng)重新設(shè)計(jì)，并使用超大型壓鑄機(jī)一次壓鑄成型，直接獲得完整的零部件，實(shí)現(xiàn)原有功能。
目前壓鑄鋁合金制品在汽車用鋁中約占54%～70%。馬斯克曾形容過(guò)一體化壓鑄技術(shù)可以讓特斯拉像拼積木一樣造車。
一體化壓鑄技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)汽車制造工藝的革新，在雙碳背景下，輕量化是汽車行業(yè)發(fā)展的大趨勢(shì)。一體化壓鑄的應(yīng)用有助于輕量化的實(shí)現(xiàn)，以特斯拉Model Y為例，后地板總成采用一體壓鑄后重量降低了30%。
而且與現(xiàn)有生產(chǎn)工藝相比，一體化壓鑄通過(guò)簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序提升節(jié)拍，從而提高生產(chǎn)效率。一體化壓鑄技術(shù)的應(yīng)用還可以降低生產(chǎn)、土地、人工等成本。特斯拉應(yīng)用一體化壓鑄的后地板，制造成本相比原來(lái)下降約40%。
一體化壓鑄的技術(shù)壁壘
一體化壓鑄工藝的關(guān)鍵可以總結(jié)為4個(gè)方面：
材料方面：一體化壓鑄技術(shù)依賴于免熱處理鋁合金材料。鋁合金的熱處理分為鑄錠均勻化退火、回復(fù)再結(jié)晶退火、固溶（淬火）熱處理、時(shí)效、形變熱處理等，傳統(tǒng)鋁合金需要通過(guò)熱處理提高鋁合金的強(qiáng)度、塑性、韌性、耐蝕性、疲勞性等綜合性能。一體化壓鑄的大型鋁合金部件對(duì)精度要求較高，熱處理過(guò)程易引起汽車零部件尺寸變形及表面缺陷，因此免熱處理鋁合金材料是大型一體化壓鑄結(jié)構(gòu)件的關(guān)鍵。
設(shè)備方面：一體化壓鑄對(duì)壓鑄機(jī)的鎖模力有較高要求，壓鑄機(jī)有定制設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的技術(shù)壁壘以及相對(duì)較高的資本支出。
工藝方面：由于一體化壓鑄技術(shù)正處于起步階段，需要真空壓鑄工藝有豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累才能保證量產(chǎn)的良品率。
模具方面：一體化壓鑄的零件，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造費(fèi)用高、準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，對(duì)于壓鑄模具的生產(chǎn)提出了更高的要求。
一體化壓鑄工藝實(shí)為真空壓鑄工藝加入高真空控制系統(tǒng)，需要高精度傳感器控制抽真空過(guò)程。工藝流程為合模、澆注、真空開(kāi)啟、型腔抽真空排氣、壓射、開(kāi)模、取件、噴涂、再次合模等。
在壓鑄過(guò)程中，由高精度真空傳感器控制真空罐、澆注排氣閥和型腔排氣閥，并通過(guò)參數(shù)設(shè)定來(lái)觸發(fā)四個(gè)接觸點(diǎn)：澆注真空開(kāi)始、澆注真空結(jié)束、型腔真空開(kāi)始和型腔真空結(jié)束。壓鑄的高速充型易導(dǎo)致壓室或型腔中的氣體無(wú)法完全排出，氣體卷入金屬液會(huì)以氣孔的形式存在于鑄件中，無(wú)法焊接，降低力學(xué)性能，所以一體壓鑄必須配置型腔抽真空系統(tǒng)。
模具需要采用專用模溫機(jī)控制模具溫度，模具溫度一般控制在120~180 ℃。壓鑄過(guò)程中要及時(shí)啟動(dòng)抽真空系統(tǒng)，沖頭封住澆注口后立即開(kāi)始快速抽真空，壓室充滿前必須達(dá)到真空度要求，盡量延長(zhǎng)抽真空時(shí)間，真空閥盡可能延遲閉合，抽真空過(guò)程對(duì)一體化壓鑄零件質(zhì)量至關(guān)重要。這個(gè)過(guò)程需要采用真空壓鑄中密封性最強(qiáng)的高真空壓鑄，其壓鑄環(huán)境的氣壓需要達(dá)到30mbar以下，而傳統(tǒng)的真空壓鑄氣壓只需要小于250mbar即可。
