压铸设备
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投资成本下降约30%，一体化压铸工艺出现替代方案！

 
楼主  收藏   举报   帖子创建时间:  2025-10-09 10:17 回复：0 关注量：0


据铸造星球消息，近期Franz Friedrich Butz（以下简称“HA集团”）和Laempe Mössner Sinto有限公司（以下简称“Laempe公司”）在“2024年新制造世界”大会和“2025造型材料论坛”上展示了双方最 新合作成果。铸造化学专家HA集团与制芯设备技术专家Laempe公司之间的一个合作项目研究表明，大型一体化压铸工艺或将未来可以用“砂型+低压铸造”工艺作为生产替代方案。



特别需要指出的是，砂型铸造提供了一种替代性的、高效的且在技术上具有优势的工艺。该工艺尤其在中型批量生产中展现出显著优势，甚至可以说是大型一体化压铸工艺另辟蹊径的新思维和新方法。

HA集团和Laempe公司在一项创新研究中发现了砂型铸造在车身制造中的潜力。该研究包括一个使用低压组芯铸造工艺制造豪华车辆后车架的概念 [图1, 2]。研究还提供了与压铸工艺在经济性和生态性方面的比较。结果表明，砂型铸造可以成为压铸的有效替代方案，尤其是在设计复杂性、功能集成灵活性以及部件尺寸方面需求日益增加的情况下。

需要指出的是，砂型采用射芯工艺制造，也可选择通过3D砂型打印制造。石英砂通常用作标准造型材料。使用特殊造型材料和粘结剂系统以实现铸件的特定性能也轻而易举。成熟的射芯工艺确保了铸件的高尺寸精度和稳定性。此外，使用内部砂芯可以精确复制倒扣和任何复杂的空腔 [图3]。



在铸造厂，砂型和砂芯通过搬运机器人自动组装，确保了高工艺可靠性和效率。芯组到浇注厂的运输和存储路线也是自动化的，确保持续且经济高效的生产。射芯工艺的另一个优势是生产过程的灵活性。模具更换可以在生产周期内进行，原型件可以直接在系列铸造中生产。此外，该工艺将增材制造用于砂芯和砂型生产带来了额外的灵活性和非凡的设计自由度，因为3D打印没有模具相关的限制 [图4]。


众所周知，随着特斯拉一体化压铸工艺被提出至今，一体化压铸超大型结构件已经成为车企中高端新车发布的标配。甚至东风汽车、小米汽车、小鹏汽车、赛力斯、长安汽车、奇瑞汽车等车企跟随特斯拉脚步，直接或间接建设一体化压铸生产线。新能源汽车行业呈现出多元化特点。与此同时，轻量化已经成为未来不可逆的行业发展趋势，车企对减重需求日益增长，这导致铝合金铸件在车身制造中的应用显著增加。这一快速发展催生了日益复杂和大型化的功能集成式结构铸件。

不过，一体化压铸工艺这种用于超大型结构部件的高性能制造工艺在过去几年中已经确立，并发展成为先前钢板车身制造方法的一个有趣替代方案。然而，它也带来了重大挑战，包括高昂的投资成本、较长的设置时间和模具寿命、有限的部件设计以及相应的维修和保险问题。相反，“砂型+低压铸造”工艺可将消失的砂芯或能够实现中空结构和倒扣的复杂几何形状，这些是无法通过压铸生产的。这也使得诸如包到开体（cell-to-pack）解决方案等创新概念得以实现。

在浇注过程中，带有集成永 久模部分的旋转运输托盘通过辊道将芯组运送到低压铸造机。通过一个或多个升液管实现压力辅助的层流充型。与压铸相比，低压铸造工艺凭借定向凝固在材料特性方面具有优势，并且在砂子、粘结剂和涂料的变化方面提供了进一步的技术激励。

特别需要指出的是，该工艺成熟后，对该概念部件进行了车企“年产25万件，生产持续7年”的成本基准测试并进行了使用成本分析评估。结果显示，工厂技术的投资成本比大型一体化压铸低约30%。单件制造成本与大型一体化压铸相当。对于较小批量的生产，由于模具成本显著降低，砂型铸造工艺相比压铸具有显著的成本优势。




优势一览

大型砂型铸造在技术上、在经济上都具有吸引力：
◆多种规格的射芯机可供选择：该技术已准备就绪，可用  于大型部件。
◆成熟的组芯工艺：铸造厂已熟悉相关流程。
◆现有基础设施：大部分外围和制造设备已经到位。
◆通过3D砂型打印实现无模具生产：可以灵活且几乎成本中立地生产单件和小批量产品。
◆特殊轮廓的实现：增材制造可以实现传统模具无法实现的几何形状。
◆自动化制造流程：机器人和物流系统的使用确保持续的质量，且对人员依赖度低。




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