汽車行業鋁部件生產的新型鑄造技術

鋁在減輕汽車重量方面起著關鍵作用，因此也有助于降低油耗。現代汽車含有大量鋁，而且這種金屬的使用量正在增加。

因此，盡可能優化地利用材料非常重要，而挪威開發的新鑄造技術有潛力做到這一點。該工藝稱為低壓鑄造(LPC)，可以鑄造出具有高質量表面特性的鋁制螺栓。這使得金屬可以直接用于制造汽車懸架部件等零件。

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簡化生產并節省原材料

鑄造使鋁制汽車部件的生產成本更低、更環保、更高效。它還可以防止大量原材料的浪費。鑄造技術由鋁生產商Hydro開發，并在真空條件下進行。為了研究和展示該技術的潛力，Hydro邀請SINTEF和RaufossTechnology聯手參與名為HyForge的項目。到目前為止，結果非常有希望。

“這種鑄造技術涉及去除生產線中的整個工藝階段，”SINTEF研究員SiriMartheArbo解釋說。

目前，汽車零部件生產線由幾個階段組成，包括鑄造、熱處理、擠壓和隨后的鍛造/成型工藝，以確保最終產品符合其預期形狀。

“我們的工藝有效地去除了擠壓階段，”Arbo說。

全方位節省

目前，在懸架部件的生產中，行業普遍使用擠壓螺栓。這是一個成本高昂、耗時耗力的過程，還會產生大量“廢物”。

“擠壓過程涉及迫使金屬通過噴嘴，”Arbo說。“目的是確保生產出一種沒有污染物和表面缺陷的均勻材料。但它的工作原理與牙膏管相同，因此總會有一些殘留廢物，”她解釋道。

研究團隊使用Hydro的新鑄造技術證明可以鑄造懸架部件中使用的螺栓，從而消除生產過程中的擠壓階段。

“新的鑄造技術可以減少缺陷，并為原材料提供高質量的表面光潔度，”Arbo說。“這是鋁制汽車部件制造的一個游戲規則改變者，因為沒有擠壓階段，這個過程既更快又更便宜，”她說。

鋁制汽車懸架部件的鑄造從生產線上移除了一個階段。圖片來源：RaufossTechnology

嚴格的質量要求

研究團隊一直致力于了解鑄造材料的行為及其在鍛造過程中獲得的特性。它一直在進行比較以確定最佳合金成分，并研究需要對生產過程進行哪些更改。

“我們的重點是實施一個生產過程，以確保懸架系統具有必要的特性，”Arbo說。“這是一個對安全至關重要的組件，因此對產品的質量和性能有嚴格的要求，”她說。

“我們一直在研究熱處理和材料必須經歷的過程中的所有不同階段，以便我們可以證明鑄造材料沒有缺陷并且適合用途。我們也一直在使用模型和模擬幫助我們更好地了解材料在生產過程中發生了什么，”Arbo說。

除了實驗室試驗外，該團隊還與該項目的行業合作伙伴RaufossTechnology合作進行了物理實驗。其中涉及創建第一條使用鑄造螺栓的鋁制懸架部件生產線的演示器。

一個單獨的挪威價值鏈?

HyForge項目的目的是證明并建立信心，即使用鑄造螺栓是未來生產懸架部件的最佳方式。

SINTEF與Hydro和RaufossTechnology合作參與了該項目。后者多年來一直為大多數汽車品牌制造零部件，重點是鋁制零部件。該項目完全有可能形成一條完全屬于挪威的價值鏈，從而促進該國的財富創造。

RaufossTechnology的J?rgenLi說：“如果我們從Husnes的Hydro購買鑄造部件，而不是必須從中歐運輸的擠壓螺栓，我們的碳足跡將進一步減少。”“交通也將變得更容易和更可靠，”他說。

“我們的計劃一直是在我們為沃爾沃制造零部件的Raufoss現有生產線中用鑄造螺栓替換擠壓螺栓，”李說。

Li解釋說，從擠壓螺栓到鑄造螺栓的轉變提供了與Raufoss生產線相關的最大成本節約潛力。它還將減少公司的碳足跡。

研究小組計算出，每輛汽車最多可減少39公斤CO2當量。根據SINTEF公布的數據，如今一輛汽車的總排放量為98千克CO2當量。這些數字大部分指的是運輸，尤其是指挪威的鋁是使用來自水電的“綠色”能源生產的。

關鍵詞： 汽車懸架 鑄造材料 生產過程