越來(lái)越多的原始設(shè)備制造商（OEM）開始使用一體化壓鑄Megacasting來(lái)簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。但并非所有人都認(rèn)可這一技術(shù)。

汽車生產(chǎn)在許多方面都致力于抵消各種對(duì)立力量。如今，汽車生產(chǎn)正在簡(jiǎn)化材料工藝，以抵消與生產(chǎn)本身背道而馳的日益復(fù)雜性。因此，零部件的最小化迅速成為汽車生產(chǎn)的重要核心和必要解決方案。向電動(dòng)汽車（EV）的轉(zhuǎn)型進(jìn)一步加劇了這種復(fù)雜性，促使原始設(shè)備制造商（OEM）為降低成本和優(yōu)化生產(chǎn)流程而展開激烈競(jìng)爭(zhēng)。

特斯拉率先大規(guī)模使用Megacasting（或稱為“Gigacasting”），該公司于2020年底開始使用定制的“Giga Press”（超大型壓鑄機(jī)）為Model Y生產(chǎn)底盤零件。

特斯拉Model 3的傳統(tǒng)裝配和Model Y “一體化壓鑄”裝配的示意圖對(duì)比，顯示了生產(chǎn)流程的巨大生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。

Model 3由171個(gè)金屬部件組成，而Model Y的后部結(jié)構(gòu)僅需要兩個(gè)，從而減少了1600個(gè)焊接點(diǎn)。這個(gè)數(shù)字可不小。通過(guò)這種創(chuàng)新方法，時(shí)間和成本似乎大大減少了。

特斯拉Model 3和Model Y的示意圖，以及零件復(fù)雜度的比較

這種方法很快在全球汽車生產(chǎn)中普及開來(lái)。但我們知道，盡管許多生產(chǎn)流程看似同質(zhì)化，但最具靈活性和多樣性的原始設(shè)備制造商（OEM）在運(yùn)營(yíng)時(shí)會(huì)考慮適應(yīng)性，以適應(yīng)自身需求，并根據(jù)當(dāng)時(shí)的需求（和緊迫性）來(lái)決定。那么，大型一體化壓鑄Megacasting在多大程度上是一種“一刀切”的解決方案？

沃爾沃汽車正在其位于瑞典哥德堡的Torslanda汽車生產(chǎn)廠建造一座新的鑄造廠，用于生產(chǎn)下一代全電動(dòng)汽車。該鑄造廠將與車身車間相連，以與汽車生產(chǎn)相同的節(jié)奏交付零部件。

沃爾沃汽車車身結(jié)構(gòu)高級(jí)工程主管Anirudha Shivappa解釋說(shuō)，通過(guò)大型一體化壓鑄Megacasting，沃爾沃汽車公司將用單個(gè)鑄件取代約100個(gè)沖壓件，這意味著它可以消除與生產(chǎn)、組裝以及供應(yīng)鏈相關(guān)的復(fù)雜性。Shivappa表示，大型一體化壓鑄Megacasting對(duì)于OEM來(lái)說(shuō)是一個(gè)明智之舉，因?yàn)樗€可以在汽車的整個(gè)生命周期內(nèi)提供更大的設(shè)計(jì)靈活性——為不斷更新車輛架構(gòu)提供了可能性。

瑞典哥德堡托斯蘭達(dá)工廠鳥瞰圖

Shivappa表示：“這項(xiàng)技術(shù)還有助于我們提高材料利用率， 通過(guò)減少100個(gè)沖壓件，我們消除了每次沖壓生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料，這些廢料往往占毛坯重量的50%左右。我們內(nèi)部重新熔化了所有鑄造廢料，從而實(shí)現(xiàn)了95%的材料利用率。鋁的生產(chǎn)過(guò)程非常耗能，因此會(huì)產(chǎn)生較高的碳足跡。我們致力于采購(gòu)低碳足跡的鋁，從而降低大型一體化壓鑄Megacasting的碳排放量，使其低于焊接鋼制后地板的碳排放量。” 顯然，鋁材的使用（以及相關(guān)的可持續(xù)性考慮）對(duì)汽車制造商采用大型一體化壓鑄工藝產(chǎn)生了影響。

Shivappa表示：“自2020年開始研究大型一體化壓鑄在未來(lái)運(yùn)營(yíng)中的潛力以來(lái)，這一直是我們考慮的重要因素。在沃爾沃汽車公司，我們相信為正確的應(yīng)用選擇正確的材料。大型一體化壓鑄的商業(yè)案例展示了巨大的優(yōu)勢(shì)，例如降低制造復(fù)雜性和潛在的重量減輕。使用低碳足跡鋁材和簡(jiǎn)化物流帶來(lái)的可持續(xù)性優(yōu)勢(shì)表明，這是朝著正確方向邁出的一步。在供應(yīng)方面，將原材料轉(zhuǎn)化為可用于汽車組裝的成品所需的時(shí)間將從數(shù)月縮短為數(shù)天。這顯然也會(huì)對(duì)生產(chǎn)時(shí)間表產(chǎn)生直接影響。”

將大型一體化壓鑄Megacasting投入生產(chǎn)的挑戰(zhàn)

“但生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用并非沒(méi)有挑戰(zhàn)。””Shivappa說(shuō)，“最大的挑戰(zhàn)在于它對(duì)行業(yè)和沃爾沃汽車來(lái)說(shuō)都是全新的。為了取得進(jìn)步，我們需要迅速積累材料質(zhì)量、模擬能力等各個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)部知識(shí)和能力。我們還努力確保有足夠的時(shí)間進(jìn)行調(diào)試和提升，以便學(xué)習(xí)、應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)并為生產(chǎn)做好準(zhǔn)備。”

沃爾沃汽車公司認(rèn)為，他們現(xiàn)在看到的是第一代一體化壓鑄后地板。Shivappa說(shuō)：“我們還有很長(zhǎng)的路要走，需要學(xué)習(xí)、改進(jìn)和優(yōu)化它。我們還在研究大型一體化壓鑄工藝的進(jìn)一步應(yīng)用，包括在內(nèi)部和與大學(xué)等外部合作伙伴的合作。簡(jiǎn)而言之，如果大型一體化壓鑄概念能夠滿足所有性能要求，并且對(duì)任何新應(yīng)用都有很好的商業(yè)案例，那么它肯定會(huì)得到評(píng)估和開發(fā)。”

我們針對(duì)特斯拉的“大型一體化壓鑄”進(jìn)行了一些內(nèi)部研究。如今，我們看不到任何好處  - Stellantis首席制造官Arnauld Deboeuf就這項(xiàng)新技術(shù)以及任何新興技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn)而言，并非所有OEM都相信其巨大的好處。

Stellantis首席制造官Arnaud Deboeuf就明確表示，“大型一體化壓鑄”并不是OEM追求的目標(biāo)。Deboeuf明確表示，汽車制造商更感興趣的是那些無(wú)需工廠進(jìn)行大量返工即可快速實(shí)施的解決方案，而不是那些可能需要大量重新設(shè)計(jì)和實(shí)施成本的解決方案。   

Deboeuf表示：“我們今天分享的是，我們正在根據(jù)Stellantis存在的問(wèn)題，一步一步地改進(jìn)，非常務(wù)實(shí)。我們的客戶（和工廠經(jīng)理）提出問(wèn)題，我們的合作伙伴提供解決方案。我們以全球視野快速實(shí)施這些解決方案。”

Stellantis汽車工藝工程高級(jí)副總裁Jean-Christophe Marchal表示，這家汽車制造商更青睞數(shù)字化，因?yàn)楣S經(jīng)理可以直接實(shí)施數(shù)字化，而無(wú)需大量資本支出或龐大的安裝團(tuán)隊(duì)。他說(shuō)：“我們正在尋找工廠經(jīng)理喜歡、想要實(shí)施并可以自行管理的解決方案。“我們不想讓工藝工程團(tuán)隊(duì)花時(shí)間來(lái)調(diào)整或修改設(shè)備的路徑，我們也不想在車間里挖坑或建什么。”

此外，Stellantis認(rèn)為，與其它復(fù)雜性和成本相比，例如與投資相關(guān)的成本，以及車身部件的維修和售后市場(chǎng)的影響，大型一體化壓鑄并沒(méi)有帶來(lái)太多好處。

Deboeuf說(shuō)：“我們?cè)鴮?duì)特斯拉的大型一體化壓鑄進(jìn)行過(guò)一些內(nèi)部研究。如今，我們看不到它的好處。所以特斯拉可能從中受益。我不知道 。但對(duì)于Stellantis來(lái)說(shuō)，我們看不到它的好處。我們看不到它在制造、資本支出和售后方面的好處。所以，我們目前不會(huì)朝這個(gè)方向發(fā)展。”

大型一體化壓鑄在汽車制造領(lǐng)域有未來(lái)嗎？

壓鑄行業(yè)在汽車生產(chǎn)用大型壓鑄領(lǐng)域發(fā)展迅速，目前正在研究開發(fā)20000噸級(jí)的壓鑄機(jī)。今年在Euroguss壓鑄工業(yè)展上展示了汽車前機(jī)艙、后地板、車身側(cè)圍、電池托盤甚至整個(gè)車底等應(yīng)用，其中許多概念在未來(lái)幾年內(nèi)都有可能實(shí)現(xiàn)。工藝技術(shù)和效率的重大改進(jìn)將進(jìn)一步降低大型一體化壓鑄作為汽車生產(chǎn)解決方案的生產(chǎn)成本。

本文來(lái)自：輕量化技術(shù)網(wǎng)，《壓鑄周刊》合作伙伴