壓鑄技術(shù)革新：寶馬開(kāi)發(fā)創(chuàng)新噴射鑄造工藝

向電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)型不僅要改變產(chǎn)品組合。產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型也意味著工藝的改變。多年來(lái)，寶馬一直在鑄造車間為這一變革做好準(zhǔn)備。因此，寶馬不僅掌握了經(jīng)典的曲軸箱和氣缸蓋的鑄造工藝，還掌握了全新的要求，例如汽車電動(dòng)驅(qū)動(dòng)單元的中央外殼。創(chuàng)新實(shí)力與現(xiàn)場(chǎng)專家的結(jié)合催生了新的工具，包括借助數(shù)字化技術(shù)，使生產(chǎn)更加輕松，并確保了質(zhì)量。在模擬的幫助下，寶馬為電動(dòng)汽車復(fù)雜的中央外殼開(kāi)發(fā)了一種新的鑄造工藝 —— 噴射鑄造，并獲得了專利。

01  噴射成形工藝

我們先來(lái)看一下噴射成形工藝。

人類開(kāi)發(fā)利用合金材料（合金鋼、鋁合金、鈦合金、高溫合金及其他金屬材料）第一步工序是將液態(tài)合金澆鑄形成固態(tài)錠坯，該工序是最重要的工藝步驟，是凝固過(guò)程。合金材料的發(fā)展伴隨著凝固技術(shù)的不斷發(fā)展，例如鋼從普通澆鑄到電渣重熔，鋁合金從模鑄到半連續(xù)鑄造技術(shù)，都是凝固技術(shù)的進(jìn)步，主要通過(guò)凝固速率的提高消除鑄造缺陷。

噴射成形技術(shù)是生產(chǎn)合金材料的先進(jìn)技術(shù)，該技術(shù)是利用噴射成形設(shè)備將液態(tài)金屬霧化，并形成微米級(jí)顆粒噴射流，在半固態(tài)時(shí)高速沉積到收集器上凝固成形，凝固速率是傳統(tǒng)鑄造的一千倍。采用噴射成形技術(shù)制造出來(lái)的鋁合金性能更為優(yōu)異，穩(wěn)定性也更好

而傳統(tǒng)鑄造工藝的技術(shù)瓶頸正是不能添加更高合金含量，不能進(jìn)一步提升合金材料性能。

該工藝可不受合金含量限制，生產(chǎn)任意配方、全規(guī)格的高性能合金材料，開(kāi)創(chuàng)合金性能和規(guī)格的全新時(shí)代。

采用噴射成形技術(shù)制造出來(lái)的鋁合金性能更為優(yōu)異，穩(wěn)定性也更好。過(guò)去，只有英國(guó)、美國(guó)和德國(guó)等國(guó)家掌握噴射成形技術(shù)，并且實(shí)行技術(shù)封鎖。

江蘇豪然在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)噴射成形技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，自主開(kāi)發(fā)出噴射成形裝備以及噴射成形生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)出噴射成形合金材料。公司生產(chǎn)的噴射成形高性能鋁合金性能居于國(guó)際領(lǐng)先水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

 02 寶馬的創(chuàng)新噴射鑄造

從近期媒體對(duì)寶馬鑄造廠生產(chǎn)廠長(zhǎng)的專訪中，我們了解到寶馬電動(dòng)汽車的新型中央殼體是一個(gè)高度集成的部件，其中集成了高性能電子元件、變速箱、定子和轉(zhuǎn)子，冷卻系統(tǒng)也是模制的。

 

這在一定程度上導(dǎo)致了部件的復(fù)雜性，一方面是厚壁，另一方面是薄壁區(qū)域或表面。此外，還有一定的扭轉(zhuǎn)要求和較高的質(zhì)量要求。

噴射鑄造工藝是一種創(chuàng)新的鑄造工藝，由蘭茨胡特的輕金屬鑄造廠開(kāi)發(fā)并申請(qǐng)了專利。

在這一工藝中，模具通過(guò)噴射器從內(nèi)部填充，因此不需要額外的澆口系統(tǒng)。這可以為每個(gè)部件節(jié)省多達(dá) 40% 的熔料。

由于注射器始終位于熔池上部，因此鑄?？梢栽谳^低的熔體溫度下澆注，從而進(jìn)一步節(jié)約能源，縮短凝固時(shí)間，即循環(huán)時(shí)間。

更快的凝固還能獲得更精細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)和更好的機(jī)械性能。

該工藝適用于生產(chǎn)所有可采用標(biāo)準(zhǔn)重力壓鑄工藝生產(chǎn)的鋁鑄件。

充型和凝固方面的優(yōu)勢(shì)還使其能夠生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、機(jī)械要求高的薄壁部件。

據(jù)悉寶馬新車型將于 2025 年底或 2026 年初推出。上述中央外殼等部件的鑄造技術(shù)也將應(yīng)用于新一代汽車。