Onlangs heeft de volledige industriële keten van gieten, smeden en precisiebewerking, aangedreven door de voortdurende expansie van downstream-industrieën, waaronder de productie van hoogwaardige apparatuur, nieuwe energievoertuigen, bouwmachines en de lucht- en ruimtevaart, een nieuwe ronde van technologische innovatie en capaciteitsverbetering ingeluid. Toonaangevende fabrikanten in de industrie hebben het gehele productieproces voortdurend geoptimaliseerd en vijf kernproductieprocessen diep geïntegreerd: investeringsgieten van staal, zandgieten van nodulair gietijzer, aluminiumgieten, smeden en machinaal bewerken. Ondersteund door professionele Process Design-systemen hebben bedrijven een gesloten kringloop opgebouwd die onderzoek en ontwikkeling, productie, bewerking en kwaliteitsinspectie omvat. Dit lost effectief al lang bestaande pijnpunten in de industrie op, zoals onvoldoende precisie, hoog energieverbruik en lage opbrengst in traditionele productie, en bevordert de alomvattende transformatie van de binnenlandse giet- en smeedindustrie van uitgebreide massaproductie naar hoogwaardige, op maat gemaakte en intelligente precisieproductie.
Nauwkeurige lay-out van gesegmenteerde processen om te voldoen aan de uiteenlopende eisen voor hoogwaardige componenten
Stroomafwaartse productiesectoren stellen steeds meer eisen aan componenten met een lichtgewicht ontwerp, hoge sterkte, sterke corrosieweerstand en superieure precisie. Eén enkel productieproces kan niet langer voldoen aan de gediversifieerde ordervereisten, waardoor een volledig procesgeïntegreerde matrix het belangrijkste concurrentievermogen van productiebedrijven wordt. Grote fabrikanten hebben procestoepassingsscenario’s verfijnd op basis van materiaaleigenschappen en werkomstandigheden van verschillende componenten om een nauwkeurige afstemming tussen processen en producten te realiseren:
- Steel Investment Casting: Dit proces biedt bijna-netvormvormende voordelen en is gespecialiseerd in het produceren van uiterst nauwkeurige roestvrijstalen componenten met complexe binnenholtes. Het wordt veel toegepast in vloeistofkleppen, onderdelen van medische apparatuur, metalen fittingen in de lucht- en ruimtevaart en corrosiebestendige componenten voor de chemische technologie. Het vereist minimaal achteraf snijwerk, bereikt een maatprecisie van ±0,05 mm en een superieure oppervlakteafwerking in vergelijking met conventioneel zandgieten, waardoor het perfect tegemoet komt aan kleine batches en hoge precisie op maat gemaakte eisen van hoogwaardige apparatuur.
- Nodulair gietijzer zandgieten: als kernproces voor zwaarbelaste componenten combineert het hoge sterkte, uitstekende taaiheid en kosteneffectieve massaproductie. Het wordt voornamelijk gebruikt voor de productie van behuizingen van bouwmachines, chassisonderdelen, basissen van werktuigmachines en gietstukken voor windenergietransmissie. Door het optimaliseren van de zandvormdosering en de sferoïdisatiebehandelingsprocessen verbeteren fabrikanten de slagvastheid en vermoeiingssterkte van gietstukken aanzienlijk, waardoor dit proces een onvervangbare fundamentele productietechnologie in de zware industrie wordt.
- Aluminiumgieten: dit proces volgt de lichtgewichttrend van nieuwe energievoertuigen en spoorvervoer en richt zich op het spuitgieten van aluminiumlegeringen en het zwaartekrachtgieten voor motorbehuizingen, warmtedissipatieonderdelen voor auto's en lichtgewicht structurele componenten voor het spoorvervoer. Dankzij de lage dichtheid, de uitstekende thermische geleidbaarheid en de goede vervormbaarheid van de aluminiumlegering helpt het het totale gewicht van de apparatuur en het energieverbruik te verminderen, waardoor het de snelst groeiende gesegmenteerde track in de gietindustrie wordt.
Smeden: Ontworpen voor kritische dragende componenten die ultrahoge sterkte vereisen, elimineert smeden interne korreldefecten van metalen materialen door drukvorming en verbetert het de metaaldichtheid en de algehele mechanische eigenschappen. Het wordt veel gebruikt voor de productie van tandwielen, transmissieassen, hogedrukkleplichamen, hoofdassen van windenergie en andere kernbelaste componenten. Vergeleken met gietproducten hebben gesmede onderdelen een betere weerstand tegen vermoeidheid en structurele stabiliteit, wat een cruciale garantie vormt voor de veilige werking van hoogwaardige apparatuur.
Mogelijk gemaakt door geïntegreerde bewerking om de kwaliteit van het eindproduct te verbeteren
Giet- en smeedstukken hebben vaak last van maatafwijkingen, oppervlaktebramen en ongekwalificeerde geometrische toleranties. Als essentiële stroomafwaartse schakel van de industriële keten omvat Machining kernprocedures, waaronder nabewerking, maatkalibratie, oppervlaktebehandeling en draadverwerking. Momenteel heeft de industrie op grote schaal bewerkingscentra met vijf assen, CNC-draaibanken en automatische polijstproductielijnen toegepast om one-stop-afwerking voor het gieten en smeden van onbewerkte stukken te realiseren. In plaats van louter halffabrikaten te leveren, bieden bedrijven geïntegreerde oplossingen voor de levering van eindproducten, waarbij giet-/smeedvormen en precisiebewerking worden gecombineerd. Dit voldoet direct aan de assemblagevereisten van eindklanten, verlaagt de secundaire verwerkingskosten voor klanten en verbetert de algehele samenwerkingsefficiëntie van de industriële keten.
Procesontwerp als de kernmotor voor kostenreductie, efficiëntieverbetering en groene productie
Procesontwerp fungeert als de kernruggengraat die de vijf bovengenoemde productieprocessen ondersteunt.
De traditionele giet- en smeedindustrie wordt geplaagd door vaste processchema's, overbodige productieprocedures en hoge afkeuringspercentages. Moderne intelligente productie maakt gebruik van digitale processimulatiesystemen om volledige processimulatie uit te voeren vóór de formele productie: het optimaliseren van poortsystemen voor het gieten van staal om het verlies van gesmolten staal te verminderen; het aanpassen van de koelparameters voor zandgieten van nodulair gietijzer om krimpholtes en porositeitsdefecten te voorkomen; het optimaliseren van smeedslagparameters om het energieverbruik van apparatuur te verminderen; en het plannen van redelijke bewerkingstoeslagen om materiaalverspilling te elimineren.
Ondersteund door proactief en digitaal Process Design kunnen ondernemingen potentiële productierisico’s vooraf voorspellen. De totale productopbrengst is verhoogd van 88% naar ruim 96%, terwijl het energieverbruik voor de productie met ongeveer 15% is verlaagd. Deze ontwikkeling is in overeenstemming met de Chinese dual-carbon doelstellingen en de groene richtlijnen voor de gietindustrie, waardoor drievoudige verbeteringen worden bereikt op het gebied van productkwaliteit, productie-efficiëntie en milieuprestaties.
Industrieperspectief: volledige procesintegratie voor geïntegreerde intelligente productieoplossingen
Experts uit de sector wijzen erop dat de toekomstige concurrentie in de giet- en smeedindustrie zich niet langer zal concentreren op afzonderlijke processen of individuele producten. In plaats daarvan zal het zich richten op het vermogen van ondernemingen om investeringsgieten van staal, zandgieten van nodulair gietijzer, aluminiumgieten, smeden en machinaal bewerken te integreren onder begeleiding van professioneel procesontwerp. Met de diepgaande vooruitgang van Industrie 4.0 zullen opkomende technologieën zoals digital twin, AI-procesoptimalisatie en 3D-printmatrijzenproductie verder worden geïntegreerd in de hele productieworkflow. Fabrikanten zullen transformeren van eenvoudige leveranciers van componenten naar one-stop-leveranciers van metaalvormoplossingen.
In de volgende fase zal de binnenlandse giet- en smeedindustrie doorgaan met het overbruggen van hiaten in hoogwaardige processen en het versterken van de onafhankelijke procesontwerpcapaciteiten. Door gebruik te maken van het complete volledige processysteem zal de industrie de technische monopolies van zeer nauwkeurige sleutelcomponenten van buitenlandse fabrikanten doorbreken, betrouwbaardere, nauwkeurigere en kosteneffectievere metalen componenten leveren voor strategische industrieën, waaronder nieuwe energie, hoogwaardige bouwmachines en lucht- en ruimtevaart, en de onafhankelijkheid en beheersbaarheid van China's industriële keten van hoogwaardige apparatuur vergroten.
