Được thúc đẩy bởi lực lượng sản xuất chất lượng mới và nâng cấp sản xuất tiên tiến toàn cầu, ngành công nghiệp tạo hình kim loại trong nước đã đẩy nhanh quá trình chuyển đổi từ sản xuất quy trình đơn lẻ sang sản xuất tích hợp toàn chuỗi trong năm nay. Các doanh nghiệp sản xuất hàng đầu đã tối ưu hóa toàn diện các liên kết sản xuất cốt lõi bao gồm Đúc đầu tư thép, Đúc cát sắt dẻo, Đúc nhôm, rèn và gia công, đồng thời dựa vào Thiết kế quy trình tùy chỉnh để vượt qua các tắc nghẽn sản xuất truyền thống, đáp ứng hiệu quả nhu cầu thành phần có độ chính xác cao, độ bền cao và trọng lượng nhẹ của các ngành công nghiệp phương tiện năng lượng mới, hàng không vũ trụ, máy móc kỹ thuật và thiết bị chất lỏng.
Quy trình đúc đa dạng đáp ứng nhu cầu đa kịch bản, tối ưu hóa khả năng thích ứng hiệu suất vật liệu
Công nghệ đúc là nền tảng cốt lõi của sản xuất linh kiện kim loại và các quy trình đúc khác biệt đã hình thành nên ma trận sản phẩm bổ sung cho các điều kiện làm việc phức tạp. Là công nghệ tạo hình gần dạng lưới có độ chính xác cao, Đúc đầu tư thép có bề mặt nhẵn, độ chính xác kích thước cao và độ ổn định cấu trúc tổng thể tuyệt vời. Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các bộ phận chính xác bằng thép không gỉ và thép carbon như thân van, lõi bơm và các bộ phận kết cấu hàng không vũ trụ, có thể làm giảm đáng kể tổn thất vật liệu và trợ cấp xử lý tiếp theo so với các quy trình đúc truyền thống.
Đối với máy móc kỹ thuật tải nặng và các bộ phận chịu áp lực đường ống có yêu cầu về độ bền và khả năng chống va đập cao, Đúc cát sắt dẻo đã trở thành một quy trình chủ đạo tiết kiệm chi phí. Dựa vào công nghệ đúc khuôn cát trưởng thành và quy trình xử lý hình cầu, đúc gang dẻo tích hợp cường độ cao của thép và lợi thế hấp thụ sốc của gang, thích ứng hoàn hảo với các điều kiện làm việc khắc nghiệt như tải nặng, ma sát và tác động xen kẽ, đồng thời chiếm thị phần cốt lõi trong kỹ thuật đô thị, thiết bị khai thác mỏ và các bộ phận khung gầm ô tô.
Hưởng lợi từ ngành công nghiệp tản nhiệt điện tử và ô tô năng lượng mới đang bùng nổ, sản xuất kim loại nhẹ đã trở thành hướng phát triển then chốt. Đúc nhôm có những ưu điểm vượt trội như mật độ thấp, dẫn nhiệt tốt và dễ đúc. Thông qua các quy trình tối ưu hóa đúc trọng lực và đúc khuôn, đúc hợp kim nhôm được ứng dụng rộng rãi trong vỏ động cơ xe năng lượng mới, vỏ tản nhiệt pin và các bộ phận kết cấu nhẹ của ô tô, giúp toàn bộ phương tiện tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ.
Rèn tăng cường cấu trúc kim loại, gia công thực hiện việc đúc chính xác cuối cùng
Để giải quyết vấn đề mật độ bên trong không đủ và khả năng chống mỏi của vật đúc trong điều kiện làm việc chịu tải cực cao, quá trình rèn đóng một vai trò không thể thay thế trong việc tăng cường vật liệu nền kim loại. Thông qua việc rèn và xử lý xáo trộn áp suất liên tục, cấu trúc sợi kim loại bên trong được phân phối liên tục mà không bị gãy, giúp cải thiện đáng kể độ bền kéo, khả năng chống mỏi và khả năng chống va đập của các bộ phận. Các bộ phận rèn là thành phần cốt lõi được ưu tiên cho các bộ phận quay tốc độ cao, trục truyền động ô tô và các bộ phận kết nối thiết bị lớn, bù đắp cho những thiếu sót về hiệu suất của vật đúc trong các tình huống làm việc khắc nghiệt.
Bất kể phôi đúc hay phôi rèn, các sản phẩm hoàn thiện đáp ứng dung sai lắp ráp trong ngành chỉ có thể được tạo ra thông qua các quy trình hoàn thiện tiếp theo. Gia công có độ chính xác cao bao gồm tiện CNC, phay, doa và mài là sự đảm bảo cuối cùng về độ chính xác kích thước và chất lượng bề mặt của sản phẩm. Hiện tại, các doanh nghiệp hàng đầu đã giới thiệu dây chuyền sản xuất gia công thông minh, thực hiện xử lý một cửa từ cấp phôi đến phát hiện thành phẩm, với độ chính xác xử lý được kiểm soát trong phạm vi ±0,005mm, hoàn toàn phù hợp với tiêu chuẩn lắp ráp của thiết bị thông minh cao cấp.
Thiết kế quy trình thông minh xuyên suốt toàn bộ chuỗi, hiện thực hóa toàn bộ quy trình được tùy chỉnh
Khả năng cạnh tranh cốt lõi của sản xuất tạo hình kim loại hiện đại nằm ở Thiết kế quy trình tùy chỉnh và hướng tới tương lai. Các phương thức sản xuất truyền thống thường gặp các vấn đề như thiết kế hệ thống cổng không hợp lý, năng suất quy trình thấp, trợ cấp xử lý quá mức và chu kỳ sản xuất dài do sản xuất theo kinh nghiệm. Ngày nay, các doanh nghiệp áp dụng phần mềm mô phỏng để thực hiện trước thiết kế quy trình kỹ thuật số toàn quy trình cho tất cả các liên kết sản xuất:
- Tối ưu hóa cấu trúc đường dẫn và ống đứng cho Đúc đầu tư thép để giảm các khuyết tật đúc như khoang co ngót và độ xốp;
- Điều chỉnh độ nén của khuôn cát và các thông số đổ sắt nóng chảy cho quá trình đúc cát sắt dẻo để nâng cao tính đồng nhất của hiệu suất mẻ đúc;
- Tối ưu hóa áp suất đúc và hệ thống làm mát cho Đúc nhôm để tránh biến dạng các chi tiết nhôm thành mỏng;
- Thiết lập các thông số nhiệt độ và biến dạng rèn hợp lý cho quá trình Rèn để cân bằng độ bền linh kiện và giá thành sản xuất;
- Phù hợp với các đường dẫn dao tối ưu và sơ đồ kẹp cho Gia công để cải thiện hiệu quả xử lý và giảm tổn thất dao.
Triển vọng ngành: Sản xuất tích hợp toàn chuỗi trở thành hướng phát triển tất yếu
Những người trong ngành cho biết, trước đây hầu hết các nhà sản xuất chỉ tập trung vào một quy trình duy nhất như đúc hoặc rèn, dẫn đến khả năng kết hợp sản phẩm kém và chu kỳ sản xuất giữa các doanh nghiệp kéo dài. Trong tương lai, với sự hội nhập chuỗi công nghiệp ngày càng sâu rộng, các nhà sản xuất có năng lực toàn bộ quy trình bao gồm Đúc đầu tư thép, Đúc cát sắt dẻo, Đúc nhôm, Rèn, Gia công và Thiết kế quy trình độc lập sẽ nắm bắt được nhiều sáng kiến thị trường hơn.
Trong khi đó, ngành này sẽ tiếp tục hướng tới sản xuất xanh, ít carbon và thông minh. Công nghệ song sinh kỹ thuật số sẽ được áp dụng hoàn toàn cho Thiết kế quy trình, các xưởng sản xuất không người lái sẽ bao gồm các liên kết đúc, rèn và gia công một cách toàn diện, giúp ngành công nghiệp tạo hình kim loại trong nước thoát khỏi sự cạnh tranh đồng nhất cấp thấp, đẩy nhanh tốc độ tiến tới sản xuất toàn cầu cao cấp chuỗi cung ứng và cung cấp hỗ trợ thành phần cốt lõi đáng tin cậy để nâng cấp ngành sản xuất tiên tiến của Trung Quốc.
