大型一體化壓鑄已成為近兩年來行業(yè)最熱門的話題之一。以特斯拉為例，其已成功通過一體化壓鑄工藝開發(fā)出大型底盤零部件，化繁為簡、化零為整，譬如使原來70個零部件組裝完成的后底座減少為2個零部件即可完成，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。而一體化壓鑄工藝的推廣應(yīng)用，需要設(shè)備、模具、工藝、材料等與之相配套。

在材料方面，一體化壓鑄件使用的是一種免熱處理鋁合金材料。由于一體化壓鑄件的投影面積大，由多個甚至數(shù)十個件集成單一件，而熱處理是保障壓鑄零部件機械性能的有效途徑。但實際上，熱處理過程易引起汽車零部件尺寸變形及表面缺陷，對于大型一體化零部件來說需承擔(dān)巨大的成本風(fēng)險。所以，免熱處理鋁合金材料讓大型汽車壓鑄件成為可能。

立中集團取得免熱處理材料專利

目前，國內(nèi)外均有企業(yè)開發(fā)和推廣免熱處理鋁合金材料，比如立中集團、帥翼馳集團、華人運通與上海交大、特斯拉、美國美鋁、德國萊茵菲爾德等。日前，立中四通輕合金集團股份有限公司（“立中集團”）表示，面對汽車行業(yè)零部件市場需求的新變化，公司成功研發(fā)了免熱處理合金材料，可實現(xiàn)汽車零部件在一體化、大尺寸、薄壁、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和熱處理易變形的新能源汽車結(jié)構(gòu)件“鋁代鋼”材料的替代。

立中集團表示，公司一直專注于鑄造鋁合金及再生鋁行業(yè)核心技術(shù)的突破，高度重視自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。新材料在減少鋁鑄件制作成本和熱處理成本的同時，對于推動汽車輕量化、節(jié)能減排和增加新能源汽車的續(xù)航能力，提升車輛安全等方面也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。目前，該產(chǎn)品已取得了專利證書。

帥翼馳成功用于國內(nèi)車企大型結(jié)構(gòu)件

不久前，帥翼馳集團表示，某國內(nèi)知名電動車企已成功驗證了可用于制造大型壓鑄件的免熱處理鋁合金材料，這是中國車企首次將該材料驗證并應(yīng)用于大型結(jié)構(gòu)件上。此種免熱處理鋁合金材料為帥翼馳集團獲得美國美鋁在國內(nèi)獨家代理的EZCAST™系列的高強韌鑄造鋁合金。

據(jù)了解，EZCAST™系列合金由美國鋁業(yè)公司在上世紀90年代開發(fā)成功，并成功應(yīng)用于奧迪A8的全鋁車身的結(jié)構(gòu)件上。經(jīng)過10多年的市場應(yīng)用和不斷的優(yōu)化改進，逐步形成可以按客戶對零件機械性能要求進行定制生產(chǎn)的合金系列。

其中，EZCAST™系列的典型合金C611具有極佳的鑄造性能和機械性能。C611是專門用于汽車輕量化薄壁結(jié)構(gòu)件的高性能Al-Si系壓鑄鋁合金，具有非常好的流動性，多年來一直被歐美許多壓鑄廠家廣泛應(yīng)用于薄壁結(jié)構(gòu)件（如減震塔）的生產(chǎn)。C611合金能夠在鑄態(tài)下達到非常高的延伸率，滿足目前國內(nèi)外市場上汽車結(jié)構(gòu)件經(jīng)過熱處理才能達到的某些特殊性能要求，例如良好的彎曲性能和自動鉚接性能。

華人運通與上海交大全球首發(fā)

近日，華人運通高合汽車、與上海交通大學(xué)輕合金國家工程中心達成戰(zhàn)略合作，雙方全球首發(fā)TechCast™超大鑄件用低碳鋁合金，將在高合汽車后續(xù)車型上大批量采用。雙方基于稀土元素的特性并加以增強、優(yōu)化，打造出TechCast™這一新型鋁合金鑄造材料，為國家重要戰(zhàn)略資源產(chǎn)業(yè)帶來突破性創(chuàng)新。雙方組建的聯(lián)合團隊在材料開發(fā)、性能優(yōu)化、制造工藝和系統(tǒng)集成驗證等方面實現(xiàn)了100%全流程正向開發(fā)，在材料壓鑄性能、力學(xué)性能、制造性能、環(huán)境耐久性能等指標上表現(xiàn)優(yōu)異，該材料的流動性、強塑積達到了國際領(lǐng)先水平。

華人運通高合汽車與上海交通大學(xué)輕合金國家工程中心達成戰(zhàn)略合作，全球首發(fā)TechCast™超大鑄件用低碳鋁合金。華人運通高合汽車創(chuàng)始人、董事長兼CEO丁磊，上海交通大學(xué)丁文江院士、彭立明教授等出席簽約儀式

TechCast™的車端創(chuàng)新應(yīng)用，將取消傳統(tǒng)鑄鋁件的熱處理工藝環(huán)節(jié)，避免因熱處理導(dǎo)致的尺寸變形、表面質(zhì)量缺陷等問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化生產(chǎn)效率、降低零部件成本。這是制造端低碳技術(shù)的重大突破，該材料更低的制造能耗，將助力壓鑄行業(yè)向綠色低碳方向轉(zhuǎn)型升級，也是華人運通高合汽車踐行環(huán)保發(fā)展理念的又一階段性成果。

通過華人運通高合汽車與上海交通大學(xué)輕合金國家工程中心持續(xù)的應(yīng)用開發(fā)，TechCast™材料的應(yīng)用前景將更為廣泛，有望在一體式大型壓鑄車身薄壁結(jié)構(gòu)件、門蓋內(nèi)板、電池包殼體等超大鑄件上發(fā)揮出重要作用，并在高合汽車的后續(xù)車型上大批量采用。

特斯拉成功應(yīng)用一體化壓鑄件

特斯拉使用的免熱處理鋁合金材料，亦已申請了專利，專利名為“用于結(jié)構(gòu)部件的壓鑄鋁合金”（Die Cast Aluminum Alloys for Structural Components），其中描述了一種既十分堅固又具有出色延展性的鋁合金。該款鋁合金還無需進一步加工，但可以讓特斯拉能夠降低生產(chǎn)成本。

特斯拉表示，現(xiàn)在很多由鋁合金制成的結(jié)構(gòu)部件都需要熱處理等加工過程，以提高其強度、堅固性、延展性以及耐腐蝕性。此類過程雖確保了產(chǎn)品質(zhì)量，但是也會花費大量的成本、延長加工時間、還會導(dǎo)致產(chǎn)量損失。特斯拉指出，最好是生產(chǎn)出具有高屈服強度以及足夠延展性的鋁合金，無需對它們進行熱處理即可滿足生產(chǎn)要求。

結(jié)束語

隨著各大主機廠對車身結(jié)構(gòu)件成本降低的要求越來越強烈，采用免熱處理鑄造鋁合金生產(chǎn)車身結(jié)構(gòu)件設(shè)計和材料替換成為必然趨勢。隨著巨型一體車身結(jié)構(gòu)件應(yīng)用的日趨成熟，采用免熱處理鑄造鋁合金更是大勢所趨。