汽车一体式压铸制造技术(下)
原创文章来源 Xingwei 辣笔小星
高压铸造
而今天介绍的主角高压铸造就是通常我们说的压铸,它将铝液倒入压室内,通过其压力高速充满模具型腔,并使铝液在压力下凝固从而形成铝铸件。不同于重力铸造是铝液在地球重力作用下依靠重力注入铸型的工艺,压铸在特殊高压填充设备的帮助下铸造速度更快生产效率更高。
一体式压铸带来汽车制造的变革
一体式压铸正在为汽车制造带来巨大的变革,以特斯拉公布的数据来看一体式压铸将带来的生产工艺提升具体包括减轻10%的零部件重量、等效增加14%的纯电续航里程和减少零部件数量达370个。大大减少的零部件数量简化了特斯拉的生产步骤,从而优化了相应的生产运营管理效率。
传统的车身生产工艺包括冲压、焊接、涂装和总装四大部分,而一体式压铸尝试去简化的就是冲压+焊接的部分。以第四代奥迪A8全铝车身连接工艺为例,它包括激光焊(铝-铝)、胶粘(铝-碳纤维)、MIG熔化极气体保护电弧焊、半空心自冲铆接、激光焊(钢-钢)、无铆压力连接、卷边连接、MAG熔化极活性气体保护电弧焊、搅拌摩擦焊、热熔自攻丝连接和电阻点焊(钢-钢、铝-铝),总焊点和铆接点超过上万个。
而以采用车身制造传统工艺的特斯拉Model 3车型为基准,Model Y车型后部下车身采用一体式压铸工艺减少了70个零部件,而进一步演进版本后部下车身和前车头蓝色部分部件因为一体式压铸工艺共减少了171个零部件和1600焊接点。这也让特斯拉车型的总焊接点减少至50个左右,大幅增加了生产自动化程度和运营管理效率。
在提升生产效率的同时,一体式压铸技术帮助特斯拉每个相关零部件成本降低达40%。这也是特斯拉积极推动进一步适配一体式压铸技术到更多零部件甚至整车的直接推动力。于此同时,一些技术难点仍然是一体式压铸普及的技术挑战,那就是一体式压铸高压设备。目前特斯拉正在全面升级来自力劲科技的6000吨和9000吨级Giga Press一体式压铸机,它们是实现半分钟一台车的技术关键。
综上所述,铸造目前在汽车制造中的主要应用分类包括重力铸造和高压铸造两大类。行业正在从高性能铝合金发动机重力铸造向车身一体式压铸拓展。一体式压铸为汽车制造带来巨大的变革。相比于传统车身制造工艺,一体式压铸将减轻零部件重量、减少零部件和焊点数量,从而优化了相应的生产运营管理效率。一体式压铸高压设备仍然是一体式压铸普及的技术挑战。
