Литье под давлением из алюминиевых сплавов находит широкое применение, особенно в автомобильной промышленности. Существует огромный рынок алюминиевого литья под давлением. В последние годы производственные мощности Китая для автомобильного литья под давлением из алюминия неуклонно растут, что является отражением растущей отрасли литья под давлением из алюминиевых сплавов в стране.
Автомобильные алюминиевые отливки 2023 года в соответствии с тенденциями «двойного углерода» и облегчения веса
Автомобильный кузов обладает наибольшим потенциалом облегчения, поскольку на него приходится наибольшая доля общего веса автомобиля. Можно снизить вес обычных автомобилей примерно на 11 % за счет перехода на высокопрочную сталь и примерно на 40 % за счет перехода на алюминиевый сплав. Легкие материалы заметно влияют на общий вес. Автомобильные алюминиевые отливки широко используются в таких местах, как шасси, кузов и трансмиссия, что делает их наиболее часто используемым видом алюминиевого сплава в автомобилях. По данным журнала Die Casting Magazine, около 77% всего автомобильного алюминия используется для литья под давлением алюминиевых сплавов.
Легкий вес автомобиля может эффективно уменьшить вес автомобиля и уменьшить беспокойство по поводу пробега, что в последнее время было основным препятствием, сдерживающим появление автомобилей на новых источниках энергии в Китае. Легкий материал, легкий вес процесса и легкий вес конструкции — три основных параметра, которые способствуют легкому весу автомобиля, и вместе они создают широкий спектр вариантов облегчения. Благодаря быстрому снижению веса, низкой стоимости и хорошо развитой технологии литья под давлением литье алюминия под давлением быстро превзошло другие легкие решения.
Гуандун, Цзянсу, Чжэцзян, Чунцин, Шаньдун и другие города составляют около 68% от общего числа предприятий в секторе литья под давлением в Китае, что обеспечивает высокий коэффициент концентрации регионального распределения. Сектор литья под давлением в Китае процветает в четырех основных регионах: Востоке, Юге, Юго-Западе и Северо-Востоке. Их промышленная структура является всеобъемлющей, с упорядоченными рынками вверх и вниз по течению, расширенной производственной цепочкой и тенденцией к кластеризации в масштабе отрасли.
Прогнозируется, что к 2025 году рынок автомобильного литья алюминия под давлением вырастет по сравнению с нынешним размером в 165,7 млрд юаней. Китайский автомобильный сектор, вероятно, постепенно вернется к устойчивому развитию по мере улучшения ситуации с пандемией и восстановления уровня расходов граждан. Сектор автозапчастей достигнет цели «двойного углерода», положив начало легкому движению, поскольку национальные правила активно управляют быстрым расширением сектора новых энергетических транспортных средств. Прогнозируется, что литье под давлением из алюминиевого сплава для автомобилей будет иметь устойчивый высокий спрос.
Прогнозируется, что рынок автомобильного алюминиевого литья под давлением в Китае вырастет с 94,8 млрд юаней в 2021 году до 165,6 млрд юаней в 2025 году, что соответствует среднегодовому темпу роста примерно на 15% за этот период времени.
Появление электромобилей привело к появлению множества новых изделий из алюминиевого сплава, в том числе литых под давлением компонентов, которые предъявляют более строгие требования к методам производства и эстетике. Инвестиции в оборудование, в том числе машины для литья под давлением с большим тоннажем, необходимы для производства массивных, тонкостенных и конструктивно сложных компонентов кузова при сохранении надежных процессов литья под давлением. Чтобы конкурировать с такими фирмами, как Калифорния, Шанхай и Техас, Tesla хочет инвестировать в многочисленные крупнотоннажные машины для литья под давлением общей мощностью более 6000 тонн. Ходовая часть Cybertruck будет отлита на 8000-тонной машине.
Ожидается, что по мере увеличения использования интегрированного литья под давлением в производстве автомобилей на новых источниках энергии эта технология будет постепенно применяться к заднему полу, переднему полу и среднему полу (крышка аккумуляторной батареи CTC) автомобилей. Прогнозируется, что к 2020 году стоимость автомобиля, произведенного методом литья под давлением, достигнет 14 000 юаней.
Основной метод облегчения автомобиля оказывает наибольшее влияние на облегчение материала. Легкий вес конструкции, легкий вес процесса и легкий вес материалов — все это методы снижения веса автомобиля. Легкая конструкция — это конструкция, в которой используется как можно меньше материала, но при этом обеспечивается необходимая прочность. Легкий вес материала относится к использованию легких материалов для замены существующей стали или использованию частичной комбинации для создания легкого веса, в то время как легкий вес процесса относится к использованию более тонкой обработки, чем существующие материалы, для минимизации количества используемого материала.
Автопроизводителей привлекает комплексное литье под давлением из-за его более низких производственных затрат и повышенной эффективности, несмотря на продолжающееся существование опасностей при его применении. С помощью интегрированного литья под давлением штампованная и сварная задняя часть модели Y из 70 деталей была уменьшена до единой детали. В производственном процессе было использовано на 300 роботов меньше, сборочная линия была сокращена на 30 процентов, а время производства сократилось с двух-полутора часов до 45-двух минут. В сварочно-сборочных цехах на обычных автосборочных заводах обычно работают от двухсот до трехсот человек, а в цехах комплексного литья под давлением — от двадцати до тридцати человек. Tesla утверждает, что за счет использования интегрированной технологии литья под давлением производственные затраты на Model Y могут быть снижены на 20%.
Сталь составляет 64 % материалов, используемых в конструкции среднего автомобиля, за ней следуют 9 % полимерных и композитных материалов, 8 % алюминия, 4 % эластичных материалов, 3 % стекла, 2 % меди и 10 %. % различных компонентов. Сталь широко используется во всех конструкционных компонентах автомобиля. Это включает в себя двигатель, кузов, шасси и секции подвески. Таким образом, наиболее эффективным и действенным подходом к облегчению веса является использование легких материалов.
Около 54-70 процентов алюминия, используемого в автомобилях, приходится на литье под давлением. Новым в литье под давлением является революционная интегрированная технология литья автомобильного алюминия под давлением. Полные компоненты приобретаются напрямую, реализуя первоначальные функциональные возможности, путем перепроектирования нескольких отдельных частей, которые изначально планировалось объединить, и использования сверхбольшой машины для литья под давлением для одноразового литья под давлением.
Легкий вес является важной тенденцией в развитии автомобильной промышленности перед лицом двойных выбросов углерода. Интегрированное литье под давлением используется для снижения веса. По словам Tesla, задний пол теперь на 10% легче и на 40% дешевле благодаря использованию интегрированной технологии литья под давлением, которая позволила компании объединить 80 ранее отдельных штампованных и сварных деталей в единое целое. По данным NIO Automotive, встроенный литой полностью алюминиевый задний подрамник ES7 снижает вес на 30 процентов по сравнению с процедурой сварки, которая дает сварной шов такой же прочности; Встроенный задний пол ET5 делает то же самое для веса автомобиля, а также добавляет 7 литров места для хранения в багажнике.
Прогнозируется, что начиная с 2023 года рынок интегрированного литья под давлением будет быстро расширяться. Прогнозируется, что к 2025 году объем интегрированной отрасли литья под давлением в Китае вырастет примерно до 30 млрд юаней, а совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 238% в период с 2022 по 2025 год.
