伊之密半固態(tài)應用在汽車(chē)、通訊領(lǐng)域取得突破

半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)是指鋁合金在由液態(tài)向固態(tài)凝固的過(guò)程中，溫度降至液相線(xiàn)和固相線(xiàn)之間（固液兩相區）時(shí)，通過(guò)施加一定外界影響方式，使鋁合金的顯微組織呈為一種液相包圍球狀固相的組織，在此溫度區間內，鋁合金既可以像固體一樣具有一定固定形狀，也可以在受到輕微的外力擠壓后輕易流動(dòng)，并利用鋁合金在這種狀態(tài)下進(jìn)行壓鑄成型的工藝。

固態(tài)成形技術(shù)始創(chuàng )于20世紀70年代美國麻省理工學(xué)院，經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，目前在北美、歐洲、日本、韓國等發(fā)達國家已經(jīng)趨于成熟并得到工業(yè)界認可，逐漸廣泛應用于汽車(chē)、摩托車(chē)、自行車(chē)、工程機械和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域高端零部件制備生產(chǎn)。我國半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)研發(fā)始于“九五”期間，經(jīng)過(guò)20多年發(fā)展，目前理論研究比較深入，但仍處于中試生產(chǎn)階段，尚未實(shí)現大規模的工業(yè)化生產(chǎn)。我司于2020年開(kāi)始與福建瑞沃康普一起從事半固態(tài)壓鑄成型方面研究，并在汽車(chē)、通訊等行業(yè)實(shí)現了很大突破。

半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)和傳統壓鑄工藝相比，其優(yōu)勢主要有體現在以下幾方面：

1、半固態(tài)壓鑄成型工藝可以有效控制鑄件內部氣孔缺陷含量。在流動(dòng)過(guò)程中，半固態(tài)金屬呈現出有序、可控的宏觀(guān)流動(dòng)狀態(tài)。利用這一特性，可以使金屬流體按設計順序有序充填金屬模具型腔，將型腔空氣推至型腔末端，最后通過(guò)排氣槽排出，避免了型腔氣體的卷入，減少氣孔缺陷，提高鑄件的致密性。

2、半固態(tài)壓鑄成形還可以有效控制鑄件內部縮孔缺陷含量。金屬從液態(tài)凝固到固態(tài)，需要經(jīng)歷液態(tài)收縮和凝固收縮兩個(gè)體積收縮過(guò)程，從半固態(tài)凝固到固態(tài)，僅需要經(jīng)歷凝固收縮一個(gè)體積收縮過(guò)程。與液態(tài)金屬相比，半固態(tài)金屬在凝固過(guò)程中的體積收縮率較小。在自然凝固的條件下，同等體積的半固態(tài)金屬產(chǎn)生的縮孔體積要比液態(tài)金屬少。

3、半固態(tài)壓鑄成型還能有效減少鑄件的熱裂傾向。熱裂產(chǎn)生的根源是合金在凝固過(guò)程產(chǎn)生的內應力，半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)，消除了枝晶搭接產(chǎn)生的內應力，同時(shí)減小合金收縮量，從而減小熱裂的發(fā)生傾向。

4、 優(yōu)質(zhì)的半固態(tài)壓鑄成型件，由于內部氣孔率低，鑄件可進(jìn)行高溫熱處理，從而可進(jìn)一步提升產(chǎn)能，且鑄件具有良好的可焊性。半固態(tài)壓鑄成型技術(shù)也沿襲了常規壓鑄成型生產(chǎn)效率高的特點(diǎn)，非常適合大批量零部件的制備。與傳統液態(tài)鑄造零件相比，半固態(tài)壓鑄成型零件通常具有更好的力學(xué)性能。

由于半固態(tài)工藝復雜，對壓鑄機也提出了新的要求，而伊之密高性能鋁合金半固態(tài)壓射系統正好滿(mǎn)足鋁合金半固態(tài)工藝要求，其性能如下；

（1）勻加速壓射啟動(dòng)，具有防啟動(dòng)沖擊功能。

（2）壓射速度可調范圍0.05 m/s -8.0 m/s，壓射速度重復精度（穩態(tài)值）≤±0.2m/s，速度超調量≤0.2m/s，且壓射速度可分20段控制。

（3）直接設定壓射速度和閉環(huán)控制壓射速度，壓射過(guò)程自適應調節，完全實(shí)時(shí)自動(dòng)控制參數調整，減少或取消操作人員更改數據。

（4）慢速（允許多段）→快速→增壓的快速切換控制，快速起始位置精度≤5mm。

（5）伺服閥最小開(kāi)度控制，可靠地安全保證。

（6）功能強大清晰準確的壓射曲線(xiàn)顯示系統。具體包括：曲線(xiàn)縮放、移動(dòng)和精確測量功能；歷史曲線(xiàn)的存儲、查詢(xún)和打印功能；標準曲線(xiàn)的設定和管理功能。

（7）超大的存儲空間和掉電保護應對生產(chǎn)的所有管理。

4.1 通訊行業(yè)的應用

5G AUU整機功耗和單芯片功耗是4GRUU2倍左右，從而要求單位重量散熱能力大幅增加，故在設計鋁合金殼體時(shí)只能通過(guò)改變鋁合金材料及增加散熱齒高來(lái)加大殼體散熱能力。

研究發(fā)現，鋁合金含硅量越低，其導熱率越低，但同時(shí)帶來(lái)鋁合金溶液流動(dòng)性降低的缺點(diǎn)，在壓鑄填充過(guò)程中會(huì )導致翹片末端出現缺料現象，而采用鋁合金半固態(tài)壓鑄正好可以提高鋁合金溶液的流動(dòng)性，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

目前在國內主要的5G殼體生產(chǎn)廠(chǎng)家中，有很多廠(chǎng)家已經(jīng)采用鋁合金半固態(tài)工藝進(jìn)行5G殼體生產(chǎn)，如珠海潤星泰使用我司4000噸壓鑄機、福建金瑞高科使用我司2000/3000噸壓鑄機進(jìn)行殼體生產(chǎn)；5G產(chǎn)品如下圖：

高翹片、極小拔模斜度、高導熱率

4.2 汽車(chē)行業(yè)的應用

隨著(zhù)汽車(chē)保有量的逐年提升，汽車(chē)已經(jīng)成為石油的消耗主體。因此我國為應對空氣污染等問(wèn)題，嚴格制定了乘用車(chē)燃料消耗量標準法則，對乘用車(chē)燃料消耗量及應對二氧化碳的排放提出了嚴格的要求。要實(shí)現節能降耗，汽車(chē)企業(yè)通過(guò)發(fā)展新能源汽車(chē)，汽車(chē)輕量化等方式進(jìn)行。

研究表明，對于燃油車(chē)，汽車(chē)整車(chē)重量降低10%，燃油效率可提升6% -8%；整車(chē)重量降低100KG，百公里油耗可降低0.3-0.6L；對于電動(dòng)車(chē)，整車(chē)重量若降低10KG，續航里程可增加2.5KM。

此種情況下，汽車(chē)以鋁代鋼，以鋁代鍛，鋁合金產(chǎn)品減重等措施實(shí)現產(chǎn)品輕量化已經(jīng)成為一種趨勢，而鋁合金半固態(tài)壓鑄正好可以滿(mǎn)足產(chǎn)品性能要求，并能有效減少產(chǎn)品的內容缺陷，如減少產(chǎn)品的孔隙率（氣孔、縮孔缺陷）、提升產(chǎn)品的延伸率等；故越來(lái)越多的汽車(chē)產(chǎn)品正在使用鋁合金半固態(tài)工藝生產(chǎn)。

產(chǎn)品重量：14 kg

用T6代替重力鑄造減少機械加工

產(chǎn)品重量：4kg

更換鑄鐵部件

減少產(chǎn)品孔隙率

壁厚76mm

產(chǎn)品厚大部位無(wú)砂孔

總重15KG

800T壓鑄機

*頁(yè)面數據均源于伊之密廠(chǎng)內測試，文稿圖片來(lái)自合作伙伴提供，設備具體數據以定制設備情況為準。