Spinta da nuove forze produttive di qualità e dal miglioramento della produzione avanzata a livello globale, quest’anno l’industria nazionale della formatura dei metalli ha accelerato la trasformazione dalla produzione a processo singolo alla produzione integrata a catena completa. Le principali aziende manifatturiere hanno ottimizzato in modo completo i principali collegamenti di produzione, tra cui la fusione di acciaio, la fusione in sabbia di ghisa sferoidale, la fusione di alluminio, la forgiatura e la lavorazione meccanica, e si sono affidati a una progettazione di processo personalizzata per superare i tradizionali colli di bottiglia della produzione, soddisfacendo efficacemente le richieste di componenti leggeri, ad alta precisione e ad alta resistenza dei settori dei veicoli a nuova energia, aerospaziale, dei macchinari di ingegneria e delle apparecchiature fluide.
Processi di fusione diversificati coprono la domanda di più scenari, ottimizzano l'adattabilità delle prestazioni dei materiali
La tecnologia di fusione è il fondamento principale della produzione di componenti metallici e processi di fusione differenziati hanno formato una matrice di prodotti complementare per condizioni di lavoro complesse. Essendo una tecnologia di formatura a forma quasi netta ad alta precisione, la fusione di investimento in acciaio presenta una superficie liscia, un'elevata precisione dimensionale e un'eccellente stabilità strutturale complessiva. È ampiamente utilizzato nella produzione di parti di precisione in acciaio inossidabile e acciaio al carbonio come corpi di valvole, nuclei di pompe e parti strutturali aerospaziali, che possono ridurre notevolmente la successiva perdita di materiale e i margini di lavorazione rispetto ai tradizionali processi di fusione.
Per macchinari di ingegneria per carichi pesanti e parti portanti di tubazioni con elevati requisiti di tenacità e resistenza agli urti, la fusione in sabbia di ghisa sferoidale è diventata un processo tradizionale economicamente vantaggioso. Basandosi su una tecnologia matura di stampaggio in stampi in sabbia e sul processo di trattamento sferoidale, i pezzi fusi in ghisa duttile integrano l'elevata resistenza dell'acciaio e il vantaggio di assorbimento degli urti della ghisa, adattandosi perfettamente a condizioni di lavoro difficili come carichi pesanti, attrito e impatti alternati e occupando una quota di mercato fondamentale nell'ingegneria municipale, nelle attrezzature minerarie e nelle parti di telai di automobili.
Traendo vantaggio dal boom dell'industria automobilistica e della dissipazione del calore elettronica, la produzione di metalli leggeri è diventata una direzione di sviluppo chiave. La fusione di alluminio presenta vantaggi eccezionali come bassa densità, buona conduttività termica e facilità di stampaggio. Attraverso processi ottimizzati di fusione per gravità e pressofusione, i getti in lega di alluminio sono ampiamente applicati negli alloggiamenti dei motori dei veicoli a nuova energia, nei gusci di dissipazione del calore delle batterie e nelle parti strutturali leggere automobilistiche, aiutando l'intero veicolo a realizzare risparmi energetici e riduzioni dei consumi.
La forgiatura rafforza la struttura metallica, la lavorazione realizza uno stampaggio finale di precisione
Per risolvere il problema della densità interna insufficiente e della resistenza alla fatica dei pezzi fusi in condizioni di lavoro estreme e con carichi elevati, il processo di forgiatura svolge un ruolo insostituibile nel rafforzamento dei materiali a base metallica. Attraverso la forgiatura a pressione continua e la lavorazione di ribaltamento, la struttura interna in fibra metallica viene distribuita continuamente senza fratture, il che migliora significativamente la resistenza alla trazione, la resistenza alla fatica e la resistenza agli urti dei componenti. Le parti forgiate sono i componenti principali preferiti per parti rotanti ad alta velocità, alberi di trasmissione automobilistici e parti di collegamento di apparecchiature di grandi dimensioni, compensando le carenze prestazionali delle fusioni in scenari di lavoro estremi.
Indipendentemente dai grezzi di fusione o di forgiatura, i prodotti finiti che soddisfano le tolleranze di assemblaggio del settore possono essere prodotti solo attraverso successivi processi di finitura. La lavorazione ad alta precisione, compresa la tornitura CNC, la fresatura, l'alesatura e la rettifica, è la garanzia finale dell'accuratezza dimensionale del prodotto e della qualità della superficie. Attualmente, le aziende leader hanno introdotto linee di produzione di lavorazione intelligente, realizzando un'elaborazione unica dall'alimentazione dei pezzi grezzi al rilevamento del prodotto finito, con una precisione di lavorazione controllata entro ± 0,005 mm, che corrisponde pienamente allo standard di assemblaggio delle apparecchiature intelligenti di fascia alta.
La progettazione intelligente del processo attraversa l'intera catena, realizzando un intero processo personalizzato
La competitività principale della moderna produzione di formatura dei metalli risiede nella progettazione del processo lungimirante e personalizzata. Le modalità di produzione tradizionali spesso presentano problemi quali una progettazione irragionevole del sistema di colata, una bassa resa del processo, un'eccessiva tolleranza di lavorazione e un lungo ciclo di produzione dovuto alla produzione empirica. Al giorno d'oggi, le aziende adottano software di simulazione per eseguire in anticipo la progettazione del processo digitale completo per tutti i collegamenti di produzione:
- Ottimizzare la struttura del canale e del montante per la fusione di acciaio per ridurre i difetti di fusione come cavità da ritiro e porosità;
- Regolare il grado di compattazione dello stampo di sabbia e i parametri di colata della ghisa fusa per la fusione in sabbia di ghisa duttile per migliorare la consistenza delle prestazioni del lotto di fusione;
- Ottimizzare il sistema di pressione e raffreddamento della pressofusione per la fusione di alluminio per evitare la deformazione delle parti in alluminio a parete sottile;
- Impostare parametri ragionevoli di temperatura e deformazione per la forgiatura per bilanciare la resistenza dei componenti e i costi di produzione;
- Abbina percorsi utensile e schemi di bloccaggio ottimali per la lavorazione per migliorare l'efficienza di lavorazione e ridurre la perdita di utensili.
Prospettive del settore: la produzione integrata a catena intera diventa una direzione di sviluppo inevitabile
Gli addetti ai lavori del settore hanno affermato che in passato la maggior parte dei produttori si concentrava solo su un singolo processo come la fusione o la forgiatura, con conseguente scarsa corrispondenza dei prodotti e un lungo ciclo di produzione interaziendale. In futuro, con l’approfondimento dell’integrazione della catena industriale, i produttori con capacità di processo completo che coprono la fusione di acciaio, la fusione in sabbia di ghisa duttile, la fusione di alluminio, la forgiatura, la lavorazione meccanica e la progettazione di processi indipendenti coglieranno più iniziative di mercato.
Nel frattempo, l’industria si muoverà ulteriormente verso una produzione verde, a basse emissioni di carbonio e intelligente. La tecnologia dei gemelli digitali sarà pienamente applicata alla progettazione dei processi, le officine di produzione senza personale copriranno in modo completo i collegamenti di fusione, forgiatura e lavorazione, aiutando l'industria nazionale della formatura dei metalli a sbarazzarsi della concorrenza omogenea di fascia bassa, accelerando il ritmo del passaggio verso una catena di fornitura manifatturiera globale di fascia alta e fornendo un supporto affidabile per i componenti principali per il potenziamento dell'industria manifatturiera avanzata cinese.
