Vorwort:

Bereits im September 2020 kündigte Tesla-CEO Musk erstmals an, dass bei der Produktion des hinteren Karosserieteils des Model Y integrierte Druckgusstechnologie zum Einsatz kommen wird. Die integrierte Druckgusstechnologie ist eine neue Veränderung in der Druckgusstechnologie. Durch die Neukonstruktion mehrerer unabhängiger Teile, die im ursprünglichen Design zusammengebaut werden müssen, und den Einsatz einer supergroßen Druckgussmaschine zum Druckgießen in einem Arbeitsgang können direkt komplette Teile erhalten werden, um die ursprünglichen Funktionen zu realisieren. Doch hinsichtlich der technologischen Reife ist es noch ein weiter Weg.

Einleitung

Die Zukunft der Druckgussproduktion

Traditionelle Automobilproduktionsprozesse bestehen aus Stanzen, Schweißen, Lackieren und Zusammenbauen in vier Schritten. Im Allgemeinen wird die Stahlplatte in kleine Teile gestanzt, die Konstruktionszeichnungen folgend in große Teile geschweißt, in die Karosserie eingebaut und schließlich lackiert.

Tesla hat ein völlig neues Feld der Automobilproduktion erschlossen, indem es die Eigenschaften des traditionellen Druckgussverfahrens nutzt und integriertes Gießen mit fortschrittlichen Konzepten und Materialien einführt, das die herkömmliche Automobilproduktionsmethode durch die Kombination der beiden Schritte Stanzen und Stanzen verändert hat Schweißen in einem Schritt und direktes Gießen der großen Teile. Dabei handelt es sich um einen neuen Prozess, der die Effizienz der Produktion erheblich gesteigert und langfristig die Kosten gesenkt hat. Darüber hinaus erhöht es die Recyclingrate von Karosseriematerialien, die vollständig aus Aluminium bestehen, auf über 95 %, was einfacher und effizienter wird.^[1]

Die beim integrierten Druckguss seiner Automobilteile verwendeten Materialien sind neu und können einer kostenlosen Wärmebehandlung unterzogen werden. Sein Merkmal ist, dass es keiner Hochtemperaturlösungsbehandlung und künstlichen Alterung unterzogen werden muss, sondern nur durch natürliche Alterung eine bessere Festigkeit und Plastizität erreicht werden kann. Keine Wärmebehandlung, Druckguss-Aluminiumlegierung, hauptsächlich durch Mikrolegierung zur Regulierung der Mikrostruktur und Größenmorphologie der Legierung, kombiniert mit Festlösungsverfestigung, Feinkornverfestigung und Dispersionsverstärkung in der zweiten Phase zur Verstärkung des Materials. Die Verwendung einer Aluminiumlegierung mit kostenloser Wärmebehandlung kann die Qualität von Gussteilen verbessern, die mechanischen Eigenschaften der Legierung verbessern, Energie sparen und den Kohlenstoffausstoß reduzieren, sodass die Karosseriestrukturteile hinsichtlich Kosten und Leistung größere Vorteile haben.

Derzeit sind die vier Hauptschwellen des integrierten Druckgusses für Automobilteile Form, Material, Maschine und Prozess.

Form

1. Formenbau

Der Formenbau ist schwierig, und eine der Schwierigkeiten bei der Herstellung von Druckgussformen ist das Design. Druckgussformen sind komplex und mit hohen Verarbeitungskosten verbunden. Die Schwierigkeit bei der Formkonstruktion liegt in der Notwendigkeit, viele Aspekte zu berücksichtigen, wie z. B. das Wärmegleichgewicht, die Entformung und die Richtung der Schlammzufuhr.^[2]

(1) Der thermische Ausgleich in den Herstellungskosten der Form ist relativ gering, wirkt sich jedoch auf die Erstarrung, die Qualität, den Kreis usw. aus und ist ein Schlüsselfaktor für die Gesamtlebensdauer der Form. Das Design des Wärmehaushalts ist das Design des Kühlrohrs, einschließlich der Position, der Kühlwasserdurchflussrate usw.;
(2) Die Richtung der Schmelzflüssigkeit beeinflusst die Qualität des Druckgusses und der Rohstoffe, das Design ist nicht sinnvoll, es entsteht das Problem einer unzureichenden Einspritzung der Rohlinge, was sich auf die Produktausbeute auswirkt;
(3) Luft in der Kavität führt dazu, dass die Produktausbeute nicht hoch ist. Im Allgemeinen kann sie zur Erleichterung der Gasentladung verwendet werden. High-End-Präzisionsformen verwenden auch Vakuumgusstechnologie, um das Problem der Luft zu lösen, ist nicht ausgeschlossen;
(4) Das Entformungsdesign spiegelt sich im Produkt nach dem Formen wider, um den Schritt herauszunehmen. Das Design ist nicht sinnvoll und führt dazu, dass das in der Form steckende Produkt nicht entfernt werden kann.

2. Auswahl des Formrohstoffs

Formen müssen in das geschmolzene Metall eingespritzt werden, das Formen nach dem Abkühlen, der Hohlraumprozess und der direkte Kontakt mit Hochtemperaturmetall, wiederholt extremer Kälte und Hitze sowie rauen Arbeitsbedingungen ausgesetzt werden, daher ist die Verbesserung der Lebensdauer der Form der Schlüssel zur Kostenkontrolle. Neben einem angemessenen Design zur Verlängerung der Lebensdauer sind die Auswahl und Innovation der Formrohstoffe von entscheidender Bedeutung. Das Material benötigt eine hohe thermische Stabilität, Hochtemperaturfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Zähigkeit, Wärmeleitfähigkeit und andere Eigenschaften. Konkrete Möglichkeiten zur Verlängerung der Lebensdauer sind

(1) Entfernen Sie das Metallgas und andere nichtmetallische Elemente und verbessern Sie dadurch die Reinheit, z. B. wird der Stahlschwefelgehalt des Elements auf 0.003 % oder weniger kontrolliert, was die Lebensdauer der Form um das 1.3-fache erhöht.
(2) Reduzieren Sie den Gehalt an Legierungselementen wie z Mn\Si\Cr um die Entmischung von Stahl zu reduzieren.
(3) Schimmel hat einen Kurzplatteneffekt, die Leistung in jeder Richtung ist gering, was sich auf die Gesamtlebensdauer auswirkt, sodass die Isotropie und Gleichmäßigkeit verbessert werden können.

Mit den großformatigen Druckgussformen und der zunehmenden Präzision werden diese Schwierigkeiten noch zunehmen. Je höher die Präzision der Form, desto komplexer das Wärmeausgleichsdesign, desto höher die Schwierigkeit der Bearbeitung, desto mehr Überlegungen zur Formauswurfgestaltung und desto höher die technische Schwierigkeit. Je größer die Form, desto größer das thermische Gleichgewicht des Bereichs und die Materialanforderungen wie Isotropie, Gleichmäßigkeit und Reinheit sind höher.

3. Formrahmen

Der Formrahmen ist einer der größten Kostenfaktoren für die Form und erfordert regelmäßige Wartung. In der Kostenstruktur supergroßer Formen machen die Kosten für den Gesenkhalter etwa 40 % aus, und die Struktur und Fertigungsgenauigkeit des Gesenkhalters wirken sich direkt auf die Struktur der Form und die Genauigkeit der Schmiedeteile aus. Um die Genauigkeit des Matrizenhalters sicherzustellen, sollte der Matrizenhalter regelmäßig überprüft und gewartet sowie regelmäßig überholt werden (im Allgemeinen sollte er jährlich überprüft und gewartet werden).

Wir glauben, dass sich der Werkzeugrahmen in Richtung Nichtstandardisierung, Komplexität und Präzision entwickelt. Die Form ist zu groß, präzise und die Richtung ist zu komplex. Der Formrahmen unterstützt auch das Upgrade:

(1) nicht standardisierte Entwicklung. Unternehmen, die Stanzrahmen herstellen, folgen dem Plan, Standard-Spritzrahmen zu produzieren, basierend auf dem Anfang, eine Vielzahl von nicht standardmäßigen Stanzrahmen-Lieferungen bereitzustellen, d. h. entsprechend den Anforderungen des Standard-Spritzrahmens für die Tiefenbearbeitung und -veredelung. Im Jahr 2010 entfielen 60–70 % des gesamten Umsatzes mit nicht standardmäßigen Werkzeugrahmen, wobei es sich hauptsächlich um große Präzisionsformen handelte. Mit der Integration der Revolution der Druckgusstechnologie gehen wir davon aus, dass sich die nicht standardmäßigen Formrahmen weiter verbessern werden.
(2) Komplexität, Präzisionsentwicklung. Zusammen mit der Vertiefung der Arbeitsteilung im Formenbau werden Formenbauunternehmen mehr Endbearbeitungsverbindungen an die Formenbauunternehmen übertragen, sodass die Standardformprodukte für das Endbearbeitungsprojekt zunehmen, wie z. B. die Bearbeitung von Angusslöchern, Zugstangenlöchern und Kernen Löcher, Stößelstangenlöcher, Kühlwasserlöcher, schräge Führungssäulenlöcher, schräge Stößelstangenlöcher usw., Installation des Positionierungsrings, Positionierers, Angusssatzes, Schieben der Plattenführungssäule, Stützblöcke usw. Diese komplexen Nachbearbeitungsprojekte stellen höhere Anforderungen an den Formenherstellungsprozess und deren Genauigkeit;
(3) Der Standardisierungsgrad nicht standardisierter Formrahmen verbessert sich ständig. Die Standardisierung trägt zur Kostensenkung und Effizienz des Unternehmens bei. Mit der Entwicklung der Formrahmenindustrie wird die spezialisierte Fertigungstechnologie weiter vertieft und die nicht standardisierte Formrahmenstruktur setzt weiterhin Muster, Standardisierung und spezialisierte Produktion fort.

Werkstoff

Herkömmliche Druckgussmaschinen verfügen über eine Hochtemperatur-Lösungsbehandlung und künstliche Alterungsprozesse. Für die integrierten übergroßen Produkte muss das Material zusätzlich zu den herkömmlichen Unvollkommenheiten im Druckgussprozess frei von nachträglicher Wärmebehandlung sein, was ebenfalls eine sehr große Herausforderung darstellt. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, gibt es daher einige Lösungen für das Material wie folgt.

1. Die Rolle von Legierungselementen bei wärmebehandlungsfreien Aluminiumdruckgusslegierungen des Al-Mg-Systems

Mg als Druckguss Al-Mg Legierung zusätzlich zu Al im höchsten Gehalt an Elementen, in Al Feststofflöslichkeit bis zu 17.4 %, hat eine gute Festlösungsverfestigungswirkung, bei der Verbesserung der Festigkeit der Legierung wird gleichzeitig die Zähigkeit der Legierung nicht beeinträchtigt, aber auch die Fließfähigkeit der Legierung und die Beständigkeit gegen thermische Rissbildung verbessert, und um das Phänomen der Schimmelbildung zu reduzieren. Allerdings übertrieben Mg führt nicht nur zu Oxidation, sondern verringert auch die Gießleistung der Legierung usw Al zur Bildung Al₃Mg₂ Die mechanischen Eigenschaften der Legierung und die Korrosionsbeständigkeit wirken sich nachteilig aus ^[3]. Kostenlose Wärmebehandlung im Druckguss Al-Mg Die Organisation des Legierungsgusses besteht hauptsächlich aus dendritischen Kristallen mit großen Körnern α₁-Zum Körner, fein kugelförmig α₂-Zum Körner und eutektische Organisation, siehe Abbildung 1 ^[4].

Durch die Regulierung der Elementzusammensetzung und die Zugabe von Spurenelementen können die mechanischen Eigenschaften der Legierung deutlich verbessert werden. JIS et al. ^[5] Basierend auf dem Einfluss jedes Legierungselements auf die mechanischen Eigenschaften des Materials wurde die optimale Zusammensetzung mit 5.0 % bis 5.5 % ermittelt. Mg, 1.5 % ~ 2.0 % Si, 0.5 % ~ 0.7 % Mn, 0.15 ~ 0.2 % Ti und nicht mehr als 0.25 % Fe, mit dem Rest von Al. Die Streckgrenze der Legierung im Gusszustand kann 150 erreichen MPa, Zugfestigkeit von 300 MPaund eine Dehnung von mehr als 15 %. Wu Han ^[6]durch orthogonale Tests zur Bestimmung der optimalen Zusammensetzung der Aluminium-Magnesium-Druckgusslegierung für 5.4 % Mg, 2.0% Si, 0.77% Mn, ≤ 0.22 % Fe, das Gleichgewicht von Al, so dass die Zugfestigkeit der Gusslegierung 353.58 beträgt MPa, Streckgrenze von 204.53 MPa, die Dehnung von 12.46 %. Si kann mit sein Mg die Bildung Mg₂Si eutektische Phase, die Al-Mg System frei von Hitze. Si kann das bilden Mg₂Si eutektische Phase mit MgDies ist die Hauptverstärkungsphase des Al-Mg System wärmebehandlungsfreie Druckguss-Aluminiumlegierung und der Einfluss von Mg und Si zu den Legierungseigenschaften ist in Abb. 2 dargestellt ^[5].

Zur Verbesserung der Festigkeit, Duktilität und Korrosionsbeständigkeit der Legierung im Gusszustand Mg und Si sollte zum Ideal geformt werden Mg₂Si Teilchen, also das Massenverhältnis von Mg und Si sollte 1.73∶1 sein (entsprechend dem chemischen Messverhältnis 2∶1 von Mg₂ Si) ^[7]. Um die Mischkristallverfestigung der Legierungen im Gusszustand zu verbessern, wird die Mg und Si Der Gehalt der Legierungen sollte in der Nähe der maximalen Löslichkeit liegen Mg2Si in Al von 1.85%. HU ZQ et al. ^[8]>fand das, als die Mg Der Gehalt reichte von 5.7 % bis 7.2 %, die Streckgrenze und die Härte wurden um 11 % bzw. 9 % erhöht, die Dehnung wurde jedoch deutlich verringert, und die Ermüdungsbeständigkeit der Legierungen nahm mit der Erhöhung zu Mg Inhalte. YUAN LY et al ^[4] zur chemischen Zusammensetzung, zum eutektischen Phasenanteil, zur durchschnittlichen Korngröße, Mg Feste Lösung und Zugeigenschaften der Beziehung zwischen der Einrichtung von Konturdiagrammen, als Leitfaden für die Entwicklung von Druckguss mit hoher Festigkeit und Zähigkeit Al-Mg-Si Legierungen, festgestellt, dass, wenn die Mg Gehalt von 6.5 % ~ 7.5 %, Si Bei einem Gehalt von 2.4 % bis 3.0 % kann die Dehnung mehr als 10 % betragen und gleichzeitig eine hohe Streckgrenze und Zugfestigkeit aufweisen.

Mn ist ein wichtiger Bestandteil in Al-Mg Systemlegierungen. 1 % hinzufügen Mg gegenüber Aluminiumlegierungen kann die Zugfestigkeit der Legierung um 35 erhöhen MPa und die stärkende Wirkung von Mn ist doppelt so viel wie die gleiche Menge Mg ^[9]. Momentan, Mn wird hauptsächlich anstelle von hinzugefügt Fe um die Formtrennung der Legierung zu verbessern und die Al₃Mg₂ Die Phase fällt gleichmäßig aus, um die Korrosionsbeständigkeit und Schweißleistung der Legierung zu verbessern. Der Al₆Mn Die in der Legierung gebildete Phase kann die Heißrissneigung der Legierung verringern. Zusätzlich, Mn kann auch die erhöhen Fe Inhalt α-AlFeSi intermetallische Verbindungen und hemmen die Bildung von Nadeln β-AlFeSi, AlFe₃ Phase, wodurch die Leistung der Legierung, insbesondere die plastische Zähigkeit, verbessert wird. Der beste Mn Der Gehalt in der Legierung beträgt 0.3 % bis 0.8 %, wenn der Mn Gehalt von 0.8 %, die maximale Dehnung, der Gehalt steigt weiter an, die Plastizität wird deutlich reduziert, und Mn, SDies ging mit der Bildung der AlMnSi-Phase einher, so dass die Festigkeit der Legierung abnahm.

Cu lässt sich fest darin auflösen α-Al Matrix- oder Granulatverbindungen, die in vorliegen Al-Mg Legierungen, kann die Festigkeit und Härte der Legierung deutlich verbessern und fördert im späteren Einbrennprozess die Bildung von β″ Phase, verbessert die Einbrennhärtungseigenschaften, aber die Rissbildung Al₂CuMg Phase und Cu-reiche Vernetzungsverbindungen führen zu einer geringfügigen Verringerung der Dehnung ^{[10 11 ]}. Das Vorhandensein von Cu Außerdem erhöht sich die Neigung zur interkristallinen Korrosion der Legierung und die Neigung zur thermischen Rissbildung, weshalb dies im Allgemeinen kontrolliert werden muss Cu Gehalt von 0.3 % bis 0.8 % und minimieren Sie den Gehalt an Cu.

Ti ist das Hauptelement, das hinzugefügt wird, um die Struktur des Legierungsgusses zu verfeinern, die Rissneigung zu verringern und die mechanischen Eigenschaften zu verbessern ^[12]dem „Vermischten Geschmack“. Seine Al₃Ti Partikel und TiC gebildet nach der Zugabe von Ti zur Legierung kann die Keimbildung der fördern α-Al Matrix zur Verfeinerung der Korngröße und gleichzeitig Al₃Ti kann die Ausscheidungsphase diffus in der Legierung verteilen, Korngrenzen und Versetzungen effektiv festhalten, die Rekristallisation des Auftretens der Festigkeit behindern und die Dehnung verbessern. Wann Ti und B werden addiert, B kann nicht nur das bilden Al₂B substabile Phase als spontaner Keimbildungspunkt der Matrix, verringern aber auch die Löslichkeit von Al₃Ti oder bilden die TiB₂ Phase als heterogener Keimbildungspunkt, der die Keimbildung fördert Al₃Ti Phase und verstärkt den Veredelungseffekt deutlich. Es sollte jedoch beachtet werden, dass Ti und Cr, Zn, Mnund andere Verunreinigungselemente führen zu Vergiftungsreaktionen ^[13].

2. Die Rolle von Legierungselementen bei der wärmebehandlungsfreien Aluminiumdruckgusslegierung des Al-Si-Systems

Si im wärmebehandlungsfreien Druckguss Al-Si Der Legierungsgehalt des Systems beträgt im Allgemeinen 4.0 % bis 11.5 %. Mit der Zunahme von Si glücklich, α-Al Dendritische Körner werden weiterhin verfeinert Mg₂Si Verstärkungsphase und die Anzahl der Eutektika Si Phasen nehmen weiter zu, in denen die Größe und Morphologie des Eutektikums Si Phase die Legierungseigenschaften erheblich beeinflusst, sollte versucht werden, das Eutektikum herzustellen Si Die Phase ist kugelförmig oder faserig und gleichmäßig verteilt, um die Festigkeit und Zähigkeit der Legierung zu verbessern ^[14]. Kostenlose Wärmebehandlung im Druckguss Al-Si Die Organisation des Gusszustands der Systemlegierungen ist überwiegend einheitlich und fein α-Al Dendriten, Eutektikum Siund andere körnige zweite Phase ^[15]. Die Verstärkung dieser Legierung erfordert die Kontrolle der Legierungszusammensetzung und die Zugabe von Verfeinerungsmitteln und Verdichtungsmitteln zur Verfeinerung des Primärmaterials α-Al Phase, reduzieren den Abstand der sekundären Dendritenarme und verbessern die Morphologie des Eutektikums Si. Abbildung 3 zeigt das Mikrostruktur-Erstarrungsdiagramm von Al-Si-Mg Legierung nach Zugabe des metamorphen Elements Sr und zusammengesetzte Addition von Sr und Veredler Al-Ti-B ^[16]. ZHANG P et al. ^[15] entwickelt Al-10Si-1.5Cu-0.8Mn-0.15Fe Legierung durch Anpassen des Gehalts an Cu, Mn und Fe, das bessere mechanische Eigenschaften zeigte, betrug die Streckgrenze 190 MPa und die Zugfestigkeit betrug 308 MPa.

BOSCH D et al. ^[17] wies darauf hin, dass der Zusatz von Mn zu Al-Si Aluminiumdruckgusslegierungen mit a w(Mn)/w(Fe) Ein Verhältnis von 1, kombiniert mit einer hohen Abkühlgeschwindigkeit, führt zu Legierungen mit ausgezeichneter Plastizität (Dehnung >10 %). Cu hinzugefügt zu Al-Si Legierungen erhöhen die Festigkeit erheblich, die Korrosionsbeständigkeit und die Beständigkeit gegen thermische Rissbildung nehmen jedoch tendenziell erheblich ab und der Erstarrungstemperaturbereich der Legierung erhöht sich erheblich. Bei niedrigen Cu Gehalt hängen die Eigenschaften der Legierung hauptsächlich von der Anwesenheit des ab Al₂Cu Phase, wenn die Al₂Cu Phase wird in Form von kugelförmigen Partikeln gleichmäßig in der Matrix verteilt, die Festigkeit des Materials kann deutlich erhöht werden und die Plastizität bleibt auf einem hohen Niveau erhalten; Wenn es entlang der Korngrenzen in Form eines kontinuierlichen Netzes verteilt ist, bleibt die Festigkeit nahezu unverändert, die Duktilität nimmt jedoch deutlich ab ^[18]. Mit der Zunahme von Cu Inhalt, die eutektische Trennung von Cu wird die Plastizität des Materials verschlechtern und es kommt zur Bildung großer Mengen Al2Cu Phasen verringert die Korrosionsbeständigkeit erheblich. Daher ist die Menge an Cu Die Zugabe von wärmebehandlungsfreien Aluminiumdruckgusslegierungen sollte streng kontrolliert oder andere Elemente ersetzt werden, wie z Zr, V, Mo, Und so weiter.

Mn in Al-Si Systemlegierungen können die Rekristallisation hemmen, die Rekristallisationstemperatur erhöhen, die rekristallisierten Körner erheblich verfeinern, die Hochtemperaturleistung der Legierung verbessern, die Ermüdungsbeständigkeit verbessern und die Schrumpfung verringern ^[15]. Außerdem, Mn kann auch die nachteiligen Auswirkungen der beseitigen Fe Element, im Al-Si Systemlegierungen, Mn kann kugelförmig oder kanjiförmig sein Al₁₂Mn₃Si₂ und AlFeMnSi Phasen, um die Bildung der langen nadelartigen zu vermeiden β-AlFeSi Phase, sondern auch mit der Bildung eines gleichmäßigen Niederschlags von Mg, um die Korrosionsbeständigkeit von Legierungen und die Schweißleistung zu verbessern. Allerdings ist der Inhalt zu hoch Mn verringert die Dehnung der Legierung und wird daher im Allgemeinen auf 0.8 % oder weniger begrenzt.

Mg begann Al-Si Systemlegierungen können die Zugfestigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit des Materials verbessern und so die Korrosion wirksam reduzieren Sr und Cu Elemente hinzugefügt, um die mikroporöse Tendenz des Gussteils zu verstärken. In der Höhe Si Aluminiumlegierung hinzugefügt 0.3 % bis 0.4 % Mg, die Bildung der binären verstärkten Phase Mg₂Si kann das machen α-Al und Eutektikum Si Die Verfeinerung und Verteilung der Morphologie verläuft tendenziell geordnet, erhöht die Zugfestigkeit und Streckgrenze des Legierungsmaterials erheblich und verbessert die Bearbeitbarkeit der Legierung, aber die Plastizität des Materials nimmt erheblich ab ^{[18 19 ]}. Wenn der Mg Bei einem Gehalt von mehr als 0.5 % wird die Streckgrenze der Legierung nicht mehr erhöht; übertrieben MgIm Gegenteil, die Leistung des Gussprozesses der Legierung wird verringert, die Erstarrungsschrumpfung des Gussteils während des Abkühlens erhöht, so dass die Neigung zu Heißrissen, Lunkerlöchern, Schrumpfungen und anderen Defekten dramatisch zunimmt.

3. Mechanismus der Seltenerdelemente

Wärmebehandlungsfreie Druckguss-Aluminiumlegierungen werden hauptsächlich durch Mikrolegierung der Mikrostruktur des Kontrollmaterials und ihrer Hauptverfestigungsart für die Feinkristallverfestigung verstärkt. Daher müssen im Schmelzprozess Raffinationsmittel und Metamorphosemittel hinzugefügt werden, um die Mikrostrukturgröße und -morphologie zu verbessern. häufig verwendete metamorphe Elemente wie Na, Ca, Sr, La, Ceusw., bei denen die metamorphe Wirkung von Seltenerdelementen eine langanhaltende und wiederschmelzende Wirkung hat, kann die Organisation des Legierungsgusses deutlich verfeinern. Der Raffinierungsmechanismus besteht darin, dass die feste Löslichkeit von Seltenerdelementen in der α-Al Die Matrix ist begrenzt und sie werden auf der Oberfläche sekundärer Dendriten angereichert, wodurch der Unterkühlungsgrad der Zusammensetzung erhöht, die Keimbildungsrate verbessert und so eine Kornverfeinerung realisiert wird.

Darüber hinaus verändern Seltenerdelemente den Wachstumsmechanismus des Eutektikums Si Phasenkörner, so dass das Eutektikum Si Die Phase wandelt sich von plattenförmig, nadelförmig zu laminiert, faserig oder kugelförmig um ^[20]. Ist die Zusatzmenge an Seltenerdelementen zu hoch, bildet sich leicht eine grobe Seltenerdelement-Verbindungsphase, was zu einer Verringerung des Gehalts an zur Modifikation verwendeten Seltenerdelementen führt und den Modifikationseffekt verringert.

Für die Untersuchung seltener Erdelemente zur Verbesserung der Eigenschaften von Aluminiumdruckgusslegierungen, MAO F et al ^[21] festgestellt, dass die Zugabe von Seltenerdelementen Eu kann den Wachstumsmodus und die Morphologie des Eutektikums beeinflussen Si Phase. Bei Zugabe von 0.3 % v Eu, das Eutektikum Si Phase von der nadelartigen, plattenartigen Umwandlung zur faserartigen, siehe Abbildung 4. MUHAMMAD A et al. ^[22] - Sc zum Druckguss Al-Mg-Si Legierungsmodifikation und stellte fest, dass, wenn die Sc Bei einem Gehalt von 0.4 % wurden die Korngröße, die Zugfestigkeit und die Härte um 80 % im Vergleich zum nicht zugesetzten Material reduziert Sc wurde um 28 % bzw. 19 % erhöht, die Dehnung erhöhte sich um 165 %.

PRACHO et al. ^[23] erzielte im Guss die beste Festigkeit und Plastizität Al-5Mg-2Si Legierungen durch Zugabe von 0.2 % Sc, mit einer Streckgrenze von 206 MPa, eine Zugfestigkeit von 353 MPaund eine Dehnung von 10 %. ZHENG QJ et al. ^[24] festgestellt, dass die Zugabe von 0.06 % La zu Al-Si Legierungen könnten die Morphologie des Eutektikums verbessern Si Phase und erhöhen die Dehnung von 6.7 % auf 12.9 % bei gleichzeitiger Verfeinerung α-Al Körner. JIN HN et al. ^[25]habe herausgefunden, dass bei 0.1 % Ce wird hinzugefügt Al-Mg-Si-Legierung, der kleinste sekundäre Dendritenarmabstand der Körner (25.95 μm).

Maschine

Neue Energiefahrzeuge verwenden meist Kühlraum-Druckgussmaschinen, die die Kernausrüstung des integrierten Druckgusses darstellen und je nach Größe der Schließkraft in kleine (<4,000) unterteilt werden können kN), mittelgroß (4,000 ~ 10,000 kN) und groß (≥10,000 kN) Druckgussmaschine. Aufgrund der Größe der Schließkraft der Druckgussmaschine muss die projizierte Fläche der gepressten Teile abgedeckt werden, sodass große Karosseriestrukturteile wie der hintere Boden, der vordere Kabinenrahmen usw. eine Schließkraft von mindestens 60 benötigen kN Druckgussmaschine und Strukturteile des projizierten Bereichs, desto größer ist der Bedarf an Druckgussmaschinen-Spannkraft, wie zum Beispiel beim Druckguss des Batteriefachs, der mittlere Boden benötigt eine Schließkraft von 80 bis 000 kNBeim Druckguss des gesamten Fahrgestells benötigt die Rohkarosserie eine Schließkraft von 120 bis 000 kN, die Schließkraft der Druckgussmaschine 200 bis 000 kN, der Druckguss des gesamten Chassis, die Karosserie in Weiß. Der Druckguss des gesamten Chassis und der Rohkarosserie erforderte eine Schließkraft von 120 bis 000 kN.

Derzeit gibt es mehr als 60,000 Menschen auf der Welt kN Supergroße Produktionskapazität für Druckgussgeräte der Hersteller in der Schweiz Bühler, Haitianischer Druckguss, YIZUMI, LK Technologie und seine Untermarke IDRA, und so weiter. Die Entwicklungssituation beim Integrationsdruckguss mit großen Druckgussanlagen ist in Tabelle 3 dargestellt. Zukünftige neue Energieautos, die die Integrationsdruckgusstechnologie nutzen möchten, müssen eine große Anzahl ultragroßer Druckgussanlagen erwerben, sodass ultragroße Massenproduktion hergestellt werden kann Integrationsdruckgussausrüstung ist immer noch eines der Haupthindernisse für die schnelle Entwicklung der aktuellen Integrationsdruckgusstechnologie.

Um den einmaligen Anforderungen an die Druckgussproduktion in großem Maßstab gerecht zu werden, ist der Trend bei der Entwicklung ultragroßer Druckgussmaschinen derzeit wie folgt:

1. Die Klemmkraft der Druckgussmaschine wird größer.

1.1. Verbesserung der Produktionseffizienz

Die Druckgussmaschine muss dabei den geschmolzenen Zustand des Metalls in die Form drücken, damit es abkühlt und sich verfestigt, um die gewünschten Produkte zu bilden. Und die Größe der Schließkraft wirkt sich direkt auf die Geschwindigkeit und Qualität des Druckgussformteils aus. Je größer die Spannkraft ist, desto höher ist die Verdichtung des Gussteils und desto besser ist auch die Gussqualität. Darüber hinaus kann die Schließkraft auch die Produktionseffizienz von Druckgussmaschinen, beispielsweise im Hochtemperaturschmelzverfahren, grundlegend steigern, die Gießzeit verkürzen und Produktionszeit sparen.

1.2 Produktqualität optimieren, Genauigkeit verbessern

Druckgussverarbeitung durch Einspritzen des geschmolzenen Metalls in die Form, Abkühlen und Erstarren, wodurch das gewünschte Produkt entsteht. Eine große Schließkraft kann die gleichmäßige Verdichtung des Metalls in der Form fördern und so die Gussqualität stabiler machen. Eine unzureichende Schließkraft hingegen führt dazu, dass das Gussstück die Form nicht ausfüllen kann, was zu Problemen wie Defekten und Graten führt und die Lebensdauer des Produkts beeinträchtigt. Daher kann eine große Spannkraft die Stabilität der Gussqualität gewährleisten und die Lebensdauer des Produkts verbessern.

1.3 Kosten senken

Druckguss wird im Allgemeinen in der industriellen Fertigung eingesetzt. Durch die Schließkraft kann weniger Material verbraucht werden, um solidere und langlebigere Produkte herzustellen und so die Produktionskosten zu senken. Darüber hinaus kann eine große Spannkraft den Produktionszyklus verkürzen, die Produktionseffizienz und -qualität verbessern und gleichzeitig die Produktionskosten senken.

Langfristig sollte die Klemmkraft jedoch durch die Anforderungen des Produkts bestimmt werden, und das Streben nach einer großen Klemmkraft führt zu einer Verschwendung von Ressourcen.

2. Hohe Effizienz

2.1 Hocheffiziente Pressinjektion

Durch die Optimierung des Press- und Auswurfsystems können die Geschwindigkeit und Stabilität des Pressens und Auswerfens verbessert und so die Produktionseffizienz gesteigert werden.

2. 2 Effiziente Kühlung

Einsatz einer effizienteren Kühltechnologie, um die Abkühlgeschwindigkeit der Form zu beschleunigen und die Produktionszeit zu verkürzen

3. Automatisierung und Intelligenz

3.1 Automatisierungssteuerung

Durch die Einführung industrieller IoT- und künstlicher Intelligenztechnologie wird eine automatisierte Steuerung und Optimierung von Druckgussmaschinen realisiert.

3.2 Intelligente Erkennung

Nutzen Sie zerstörungsfreie Prüftechnologie und Algorithmen der künstlichen Intelligenz, um eine intelligente Erkennung und Fehlervorhersage von Druckgussteilen zu realisieren.

4. Lange Lebensdauer der Ausrüstung

Da die Ausrüstung lange Zeit den Arbeitsbedingungen hoher Temperatur und hohem Druck ausgesetzt ist, was hohe Anforderungen an die Lebensdauer der Maschine selbst stellt, erfolgt die Forschung und Entwicklung neuer Legierungsmaterialien, hochfester Stähle und Verbundwerkstoffe. Das Design berücksichtigt eine angemessene Nutzung der Lebensdauer der Maschine und ist zu einer notwendigen Straße geworden.

Zusammengefasst: Hochleistungs-Druckgussmaschine mit fortschrittlicher Verarbeitungstechnologie und Präzisionssteuerungssystem, so dass sie über hohe Genauigkeit, hohe Geschwindigkeit, hohe Stabilität und andere Eigenschaften verfügt, um die kontinuierliche Verbesserung der Fertigungsanforderungen bei gleichzeitiger Verwendung fortschrittlicher Technologien zu erfüllen Hydrauliksystem, elektrisches Steuerungssystem und Formkonstruktionstechnologie können die Produktivität verbessern, den Energieverbrauch senken und die Häufigkeit der Formwartung reduzieren. Und dann wird durch die Optimierung des Designs und den Einsatz von Hochleistungsmaterialien das geringe Gewicht und die hohe Festigkeit der Druckgussmaschine, der Einsatz neuer Legierungsmaterialien, hochfester Stähle und Verbundwerkstoffe usw. realisiert, um das zu verbessern Steifigkeit und Haltbarkeit der Druckgussmaschine.

Prozess

Die integrierte Druckguss-Körpertechnologie deckt nicht nur Metallmaterialwissenschaften, Hochdruckphysik, Rheologie und andere Disziplinen ab, sondern verkörpert auch die Kreuzung von Maschinenbau und moderner Fertigungstechnologie. Dabei liegt der Schwerpunkt darauf, die mechanischen Eigenschaften metallischer Werkstoffe gleichzeitig aufrechtzuerhalten, ihre Stabilität und Beweglichkeit in Umgebungen mit hohen Temperaturen und hohem Druck zu gewährleisten und die Qualität des Endprodukts sicherzustellen, die vom Schmelzen der Legierung abhängt Vorbehandlung, Gieß- und Erstarrungsverfahren, Sprüh- und Entformungsverfahren, Hochvakuum-Druckgussanlagen usw. stellen höhere technische Anforderungen und gleichzeitig in der Produktionssteuerung Anforderungen an den Einspritzdruck, die Füllgeschwindigkeit und den Kreis Auch die Parameter Zeit, Haltezeit und Druckerstarrung stellen hohe Anforderungen.

1. Herausforderungen des integrierten Karosseriedesigns

1.1 Strukturkomplexität auf den Einfluss des Druckgussprozesses

Strukturelle Komplexität erfordert, dass das Formdesign eine höhere Präzision erreichen muss, um sich an die komplexe Karosseriestruktur anzupassen. Dies bedeutet, dass bei der Herstellung der Form eine empfindlichere Form verwendet werden muss CNC-Bearbeitung Technologie sowie hochwertigere Materialien, um die Genauigkeit und Haltbarkeit der Form sicherzustellen. Formen mit komplexer Struktur erfordern auch eine komplexere Kühlkanalkonstruktion, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung der Gussteile während des Abkühlvorgangs sicherzustellen und innere Spannungen und Verformungen aufgrund übermäßiger Temperaturunterschiede zu vermeiden.

Die komplexe Struktur des großen Karosseriedesigns im Druckgussverfahren der Metallfließfähigkeit stellt höhere Anforderungen. Aufgrund der komplexen Struktur muss das geschmolzene Metall durch einen gewundeneren Weg in der Form fließen, was eine präzise Steuerung von Druck und Geschwindigkeit im Druckgussprozess erfordert, um sicherzustellen, dass das Metall jede Ecke der Form ausfüllen kann Um gleichzeitig Luftblasen und andere Defekte im Hochgeschwindigkeitsstrom zu vermeiden, ist eine Druckgussmaschine mit höherer Druckregelgenauigkeit und schnellerer Reaktionsgeschwindigkeit erforderlich.

Aufgrund der komplexen Struktur der Körperteile kann es im Kühlprozess leicht zu ungleichmäßiger Schrumpfung kommen. Daher ist die Kühlkontrolle im Druckgussprozess besonders wichtig. Mithilfe einer genauen Temperaturregelung der Form und eines Systems zur Anpassung der Kühlrate muss dies sichergestellt werden das Gussstück im Abkühlprozess von der Größe und inneren Qualität.

1.2 Gleichgewicht zwischen Energieeinsparung, Emissionsreduzierung und Kostenkontrolle

Die Materialauswahl spielt eine Schlüsselrolle bei der Energieeinsparung und Kostenkontrolle. Die Wahl von Leichtbauwerkstoffen wie hochfesten Aluminiumlegierungen oder Magnesiumlegierungen kann im Anfangsstadium zwar die Materialkosten erhöhen, aufgrund des niedrigeren Schmelzpunkts jedoch gleichzeitig den Energieverbrauch im Hochdruck-Druckgussverfahren senken Zeit, reduzieren Sie das Gewicht der Karosserie und verbessern Sie die Kraftstoffeffizienz des Fahrzeugs. Langfristig kann der Einsatz solcher Materialien dazu beitragen, die Gesamtbetriebskosten und die Umweltbelastung zu senken.

Die Optimierung des Druckgussverfahrens ist eine weitere wichtige Strategie zur Reduzierung des Energieverbrauchs und der Kosten. Durch die Verbesserung der Energieeffizienz von Druckgussmaschinen und die Optimierung der Schmelz- und Einspritzprozesse kann der Energieverbrauch deutlich gesenkt werden. Der Einsatz fortschrittlicher Temperaturkontrollsysteme und Energierückgewinnungstechnologie kann den Wärmeverlust effektiv reduzieren und gleichzeitig die Produktionseffizienz und die Gussqualität verbessern. Darüber hinaus kann eine präzise Steuerung der Druckgussparameter wie Druck und Einspritzgeschwindigkeit nicht nur die Materialausnutzung verbessern, sondern auch die Ausschussrate und damit den Material- und Energieverbrauch senken.

2. Integration des Hochdruck-Druckguss-Prozessablaufs

2.1 Schmelzen und Transport von Legierungen

Der Zweck des Legierungsschmelzprozesses besteht darin, die ausgewählten Metallrohstoffe in einen flüssigen Zustand zu erhitzen, um sicherzustellen, dass sie eine geeignete Fließfähigkeit für das anschließende Einspritzen und Formen aufweisen. Dieser Prozess beinhaltet komplexe thermodynamische und materialwissenschaftliche Prinzipien, die eine präzise Steuerung der Ofentemperatur, der chemischen Zusammensetzung des flüssigen Metalls und seiner physikalischen Eigenschaften erfordern. Insbesondere wenn mehrere Legierungselemente beteiligt sind, wie etwa Aluminium- oder Magnesiumlegierungen, können der Anteil und die Reinheit jedes Elements die mechanischen Eigenschaften und die Haltbarkeit des Endprodukts erheblich beeinflussen. Während des Schmelzprozesses haben die Ofenkonstruktion und die Wahl der Betriebsparameter direkten Einfluss auf die Energieeffizienz und die Metallqualität.

Öfen müssen über eine effiziente Fähigkeit zur Umwandlung thermischer Energie und eine gute Wärmespeicherleistung verfügen, um den Energieverbrauch zu minimieren und eine gleichmäßige Temperatur der Metallflüssigkeit aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig ist die Kontrolle der Atmosphäre während des Schmelzprozesses von entscheidender Bedeutung, und Oxidation oder andere unerwünschte chemische Reaktionen des Metalls müssen vermieden werden. Darüber hinaus können in der Metalllösung Einschlüsse oder Luftblasen vorhanden sein, die durch geeignete Behandlungsmethoden entfernt werden müssen, um die innere Qualität der Gussteile sicherzustellen. Nachdem das Metall geschmolzen ist, ist seine Übergabe an die Druckgussmaschine ebenso kritisch. Bei diesem Prozess müssen die richtige Temperatur und Fließfähigkeit des flüssigen Metalls aufrechterhalten werden, um sicherzustellen, dass es die Form beim Spritzgießen füllen kann.

2.2 Gussvorbereitung

Die Vorbereitung des Gussteils ist eine wichtige Voraussetzung für die Gewährleistung eines effizienten und qualitativ hochwertigen Druckgusses. Dazu gehören Formenbau, Materialhandhabung, Maschineneinstellung und andere Aspekte. Der Formentwurf als Kernstück der Gussvorbereitung erfordert nicht nur eine präzise geometrische Konstruktion, um die Maßgenauigkeit des Gussstücks sicherzustellen, sondern muss auch Faktoren wie Wärmebehandlung, Oberflächenbeschichtung und Kühlkanalanordnung berücksichtigen, um die Haltbarkeit und Produktivität der Form zu verbessern. wie in Abbildung 4 dargestellt. Der Schlüssel zum Formdesign liegt in der Optimierung des Kühl- und Erstarrungsprozesses des Gussstücks. Dazu müssen die Wärmeleitfähigkeit des Formmaterials, die Anordnung der Kühlkanäle und die Geometrie des Gussstücks berücksichtigt werden.^{[26 27 ]}

Eine effektive Gestaltung des Kühlkanals kann den Erstarrungsprozess des Gussstücks beschleunigen und reduzieren verbleibender Stress und Verformung und verbessern die Maßhaltigkeit und die mechanischen Eigenschaften des Gussstücks. Gleichzeitig ist die Beschichtungsbehandlung der Formoberfläche auch der Schlüssel zur Verbesserung der Lebensdauer der Form und der Oberflächenqualität des Gussstücks. Wenn Oberflächenbehandlungstechnologien wie z Carbonitrieren und Vernickelung verwendet werden, können die Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Form effektiv verbessert werden. Im Hinblick auf die Materialverarbeitung wirken sich die chemische Zusammensetzung und die Temperatur der Metallschmelze direkt auf deren Fließ- und Erstarrungseigenschaften aus und bestimmen so die Innen- und Oberflächenqualität des Gussstücks ^[28]. Daher muss das geschmolzene Metall streng auf chemische Zusammensetzung und Temperaturkontrolle analysiert werden, um sicherzustellen, dass es den Anforderungen des Hochdruck-Druckgusses entspricht. Bei Nichteisenmetallen wie Aluminiumlegierungen muss der Gehalt an Legierungselementen wie Silizium, Magnesium und Kupfer genau kontrolliert werden, um deren Fließfähigkeit und Erstarrungseigenschaften zu regulieren.

Darüber hinaus ist die Maschineneinstellung der Schlüssel dazu, sicherzustellen, dass das geschmolzene Metall die Form im Druckgussprozess effizient und genau füllen kann, einschließlich der genauen Einstellung von Druck und Geschwindigkeit des Einspritzsystems der Druckgussmaschine wie die strikte Kontrolle der Formtemperatur. Der Druck und die Geschwindigkeit des Einspritzsystems müssen entsprechend der Größe und Komplexität des Gussteils optimiert werden, um sicherzustellen, dass das geschmolzene Metall die Form schnell und gleichmäßig füllen kann, und die Steuerung der Formtemperatur wirkt sich direkt auf die Abkühlgeschwindigkeit des Gussteils aus Gieß- und Erstarrungsprozess.

2.3 Druckguss

Druckguss ist ein hochpräzises und hocheffizientes Metallumformverfahren. Der Schlüssel liegt im schnellen Einspritzen von geschmolzenem Metallmaterial unter hohem Druck in eine präzisionsgefertigte Form, insbesondere in der Anwendung einer Heißkammer-Druckgussmaschine Verbessert die Qualität und Effizienz des Druckgusses und ermöglicht die Herstellung von Gussteilen mit komplexen Formen und feinen Details.

Die erfolgreiche Umsetzung dieses Prozesses ist entscheidend für die Verwirklichung des integrierten Designs von Automobilkarosserien, das die integrierte Anwendung verschiedener Bereiche wie Materialwissenschaften, Thermodynamik, Strömungsmechanik und Maschinenbau umfasst. Beim Druckgussverfahren ist zunächst eine präzise Temperaturkontrolle des geschmolzenen Metalls erforderlich, um sicherzustellen, dass die Metallflüssigkeit die richtige Fließfähigkeit beibehält, bevor sie in die Form eingespritzt wird. Eine unsachgemäße Temperaturkontrolle kann zu einer Kaltseigerung oder Unterfüllung des Gussstücks führen. Darüber hinaus ist eine präzise Steuerung des Einspritzdrucks und der Einspritzgeschwindigkeit erforderlich, um sicherzustellen, dass die metallische Flüssigkeit jeden Raum in der Form ausfüllt und gleichzeitig verhindert, dass durch übermäßige Geschwindigkeit Blasen und Wirbel entstehen ^[29]. Bei diesem Prozess sind die Fließeigenschaften der Flüssigkeit, die Druckverteilung und ihre Wirkung auf die Form die technischen Details, auf die man sich konzentrieren muss.

Auch das Design und die Verarbeitungsqualität der Form sind beim Druckguss von entscheidender Bedeutung. Formen müssen dauerhaft hohen Temperaturen und hohem Druck standhalten und über eine hohe Präzision und gute Wärmeleitfähigkeit verfügen, um die Maßhaltigkeit und Formstabilität der Gussteile sicherzustellen. Die Wahl des Formmaterials, das Wärmebehandlungsverfahren und die Anordnung der Kühlkanäle haben direkten Einfluss auf die Qualität des Gussstücks. Eine ungleichmäßige Abkühlung kann zu inneren Spannungen oder sogar Rissen in den Gussteilen führen.

Eine weitere Schlüsselrolle kommt der Qualitätskontrolle während des Gussprozesses zu. Dazu gehört die Feinprüfung der Mikrostruktur, der mechanischen Eigenschaften und der Maßhaltigkeit der Gussteile. Durch den Einsatz zerstörungsfreier Prüftechniken wie Röntgen oder Ultraschall können Fehler im Gussteil, wie Porosität, Einschlüsse oder Unterfüllung, rechtzeitig erkannt werden.

Darüber hinaus spielt ein Echtzeitüberwachungssystem eine wichtige Rolle im Druckgussprozess, das Echtzeitparameter wie Temperatur, Druck und Füllgeschwindigkeit als Reaktion auf die verschiedenen Änderungen, die während des Gießprozesses auftreten, anpassen kann.

2.4 Reinigungsinspektion

Der Reinigungsinspektionsschritt ist ein unverzichtbarer Bestandteil des Hochdruck-Druckgussprozesses und wirkt sich direkt auf die endgültige Qualität und Leistung der Gussteile aus. Der Reinigungsprozess umfasst das Entfernen des Gussstücks am Anschnitt, der Flugkante, Graten und anderen überschüssigen Teilen sowie das Reinigen der Oberfläche, um sicherzustellen, dass das Gussstück die erforderliche Maßhaltigkeit und Oberflächenrauheit erreicht. Der Inspektionsprozess umfasst eine umfassende Bewertung der Abmessungen, der Form sowie der physikalischen und chemischen Eigenschaften des Gussstücks, um sicherzustellen, dass jedes Gussstück strenge Qualitätsstandards erfüllt, wie in Tabelle 1 für die Reinigungs- und Inspektionsprozessschritte dargestellt. Der Reinigungsprozess beginnt mit dem mechanischen Schneiden oder Schleifen des Gussstücks, um Anschnitte und fliegende Kanten zu entfernen. Dieser Schritt erfordert eine genaue Kontrolle der Schnittkräfte und Schleifgeschwindigkeiten, um unnötige innere Spannungen oder Verformungen des Gussstücks zu verhindern ^[30]. Mit Hilfe von Sandstrahlen oder chemischen Reinigungsverfahren werden oxidierte Schichten und andere Verunreinigungen von der Oberfläche des Gussstücks entfernt, um dessen Oberflächenqualität zu verbessern. Die Parameterkontrolle der mechanischen und chemischen Reinigungsverfahren ist für die Gewährleistung der Gesamtqualität des Gussstücks unerlässlich. Die nach der Reinigung der Gussteile durchgeführte Inspektionssitzung soll sicherstellen, dass die geometrischen Abmessungen, die Oberflächenrauheit und die Materialeigenschaften der Gussteile den Designanforderungen entsprechen.

Maßkontrollen werden in der Regel mit hochpräzisen Messgeräten und KMGs durchgeführt, um die Maßhaltigkeit der Gussteile sicherzustellen. Oberflächenrauheitsprüfungen werden mit Oberflächenrauheitsmessgeräten durchgeführt, um die mikroskopische Unebenheit der Gussoberfläche zu beurteilen.

Die Prüfung der Materialeigenschaften umfasst Härtetests, Zugtests und Schlagtests, die die Schlüsselindikatoren für die Bewertung der mechanischen Eigenschaften von Gussteilen sind. Die Härteprüfung kann mit einem Brinell- oder Rockwell-Härteprüfer durchgeführt werden, während die Zugprüfung den Einsatz einer universellen Materialprüfmaschine zur Messung der Zugfestigkeit und Dehnung der Gussteile erfordert ^[31].

Abschluss

(1)Die boomende Entwicklung der neuen Energie-Automobilindustrie für die integrierte Forschung und Entwicklung von Druckguss-Aluminiumlegierungsmaterialien und die Herstellung von ultragroßen integrierten Druckgussmaschinen bietet eine treibende Kraft für die Entwicklung.

(2)Im Vergleich zum herkömmlichen Druckgussverfahren stellt die integrierte Herstellung von Materialien, Formen, Prozessen und Geräten im Druckgussverfahren höhere technische Anforderungen. Die Prozesselemente, einschließlich Legierungsschmelzen und -vorbehandlung, Gieß-Erstarrungsmodus, Sprüh- und Entformungsprozess, Hochvakuum-Druckgussausrüstung usw., stellen höhere technische Anforderungen; Bei den Produktionselementen stellen der Einspritzdruck, die Füllgeschwindigkeit, die Füllzeit, die Haltezeit und die Steuerung der Druckverfestigungsparameter anspruchsvollere Anforderungen an die Produktionssteuerung. Im Formenbau weisen neben der Formfestigkeit und der Kunststoffzähigkeit höhere technische Indikatoren auf. Höhere technische Indikatoren, aber auch an die Oberflächenqualität der Form, die Beständigkeit gegen thermische Risse, die Beständigkeit gegen Hochtemperaturoxidation und die Lebensdauer sowie andere Aspekte der vorgeschlagenen höheren Anforderungen; Um in der ultragroßen Druckgussmaschine der zukünftigen Integration des Druckgusses in die schnelle Popularisierung der neuen Energie-Automobilindustrie gerecht zu werden, ist die Realisierung der ultragroßen Druckgussausrüstung kostengünstig, hochpräzise und langlebig. Lebensdesign und -entwicklung sowie Massenproduktion werden die Zukunft der neuen Energie sein. Die Automobilindustrie wird sich Sorgen um den Hotspot machen.

(3)Derzeit werden für die integrierte wärmebehandlungsfreie Druckgussherstellung von leichten Legierungsmaterialien immer noch das Al-Si-System und das Al-Mg-System verwendet, hauptsächlich durch Mikrolegierungsdesign in Kombination mit Mischkristallverfestigung und Feinkristallverstärkung als Zähigkeitsmechanismus. Begrenzt durch die Festigkeit des Materials, nur als mittelbelastbares Teil der integrierten Druckgussfertigung einsetzbar; Zukünftig werden die statische Belastungsfestigkeit, die Beschichtungshängeleistung, die Prozessleistung, die Ermüdungslebensdauer, die Korrosionsbeständigkeit und die Recyclingfähigkeit von Druckguss-Aluminiumlegierungsmaterialien berücksichtigt. Forschung und Entwicklung werden zum Schwerpunkt des Forschungsbereichs der Aluminiumlegierungsmaterialien-Forschung werden.

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