壓鑄市場:以汽車工業(yè)發(fā)展為導(dǎo)向
壓鑄業(yè)是汽車工業(yè)的重要支撐工業(yè)之一,一直以來與汽車業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)。近年來汽車業(yè)的迅猛發(fā)展帶動(dòng)了壓鑄市場的急遽擴(kuò)大,并賦予其廣闊的發(fā)展前景。而今,隨汽車制造技術(shù)的發(fā)展,壓鑄件也面臨新的技術(shù)挑戰(zhàn),壓鑄行業(yè)結(jié)構(gòu)正發(fā)生巨大變化。
壓鑄件的應(yīng)用范圍很廣,涉及到相當(dāng)多的產(chǎn)品領(lǐng)域和工業(yè)門類。而在所有這些應(yīng)用中,若以數(shù)量之大、品種之多、要求之嚴(yán),品質(zhì)之高以及金屬材料用量之大等多方面綜合而論,則應(yīng)首推汽車工業(yè)。長期以來,汽車工業(yè)穩(wěn)居壓鑄工業(yè)的最大市場,近年來我國汽車工業(yè)的發(fā)展也不斷拉動(dòng)壓鑄工業(yè)進(jìn)入一個(gè)全新發(fā)展期。
壓鑄件在汽車中的應(yīng)用與時(shí)俱進(jìn)
壓鑄件市場中,汽車工業(yè)的用量所占份額極其可觀,據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計(jì):盡管由于各國工業(yè)結(jié)構(gòu)的不同,汽車工業(yè)所占份額也不盡相同,但上述占比總能名列前茅。自20世紀(jì)末起至21世紀(jì)初期,壓鑄件總量中供向汽車工業(yè)部分的占比約在48~80%之間。例如:澳大利亞占80%、日本占79%、西班牙65%、中國64.5%(含汽車和摩托車)、德國61%、印度60%、加拿大49%、美國48%等等。而據(jù)近年的報(bào)導(dǎo),美國的這一比例已上升至75%左右。汽車工業(yè)采用壓鑄件有如此巨大的份額,足見其在壓鑄工業(yè)中的重要地位。就中國而言,近年來這一比例則保持在65~75%之間(含汽車、摩托車等交通工具),單就汽車部分來看,這一比例還顯示出逐年大幅度上升的態(tài)勢。
至于壓鑄件在每輛汽車中的用量,據(jù)報(bào)導(dǎo)(以美國資料為例),20世紀(jì)80年代初,通常每輛轎車整車重量平均(因車種不同)在1315~1542Kg的范圍(資料僅作比較用),此后則逐年遞減。若以每輛轎車中鋁合金鑄件的用量來說,則是逐步增加,1980年平均每輛車34Kg,1990年68kg, 到2000年已增至111.3kg,預(yù)計(jì)2009年將會(huì)達(dá)到157kg,其中鋁合金壓鑄件則占到全部鋁鑄件的65%以上。
此外,汽車上除了鋁合金壓鑄件以外,還采用了鋅合金、鎂合金和銅合金壓鑄件,由此,每輛汽車中壓鑄件的用量可想而知。壓鑄工業(yè)與汽車工業(yè)息息相關(guān)
回顧世界汽車工業(yè)的發(fā)展史,在各種零部件的設(shè)計(jì)和應(yīng)用過程中,非常重視對壓鑄零件的采用,尤其是復(fù)雜、大型、重要的零件,通常都列為重大研究課題。這不僅說明了壓鑄工業(yè)在這方面的不可替代性,同時(shí)也凸顯出,壓鑄工業(yè)的發(fā)展在很大程度上是以汽車工業(yè)為依托的。換言之,壓鑄工業(yè)是汽車工業(yè)的重要支撐工業(yè)之一。
當(dāng)今,人們對汽車的要求越來越趨向于高性能、低污染、低耗能等方面。汽車降低能耗的途徑有兩個(gè):一是改進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng);二是減輕汽車重量,即汽車輕量化。而實(shí)現(xiàn)輕量化最有效的途徑便是改用輕質(zhì)材料來制造汽車零部件。在20世紀(jì)70年代,用鋁合金鑄件(含各種鑄造方法)代替鑄鐵件是最佳選擇,"以鋁代鐵"的口號一度盛行。當(dāng)時(shí)的汽車制造業(yè)發(fā)現(xiàn),在各種鋁合金鑄件中,壓鑄件應(yīng)擺在最重要的位置。于是,采用鋁合金壓鑄件作為汽車重要的零部件的做法,風(fēng)靡各國。
之后,隨歐美各國排放法規(guī)的逐漸緊縮,節(jié)能、減排對汽車制造業(yè)的要求愈來愈高。此時(shí),尋找比鋁合金壓鑄件更輕的材料來制作汽車重要零部件,也成為研發(fā)方向之一。值得一提的是,近十余年來,汽車工業(yè)中的一些領(lǐng)先制造商提出了更多地采用鎂合金制造零件的設(shè)想,并已取得一定成效。
值得一提的是,壓鑄工業(yè)中開發(fā)及創(chuàng)新的一些高新技術(shù),大多都圍繞汽車工業(yè)的高新要求而展開,包括:動(dòng)力、傳動(dòng)、轉(zhuǎn)向、車體、構(gòu)架、裝飾、儀表等各種系統(tǒng)上的各種要求的零件,這些零件有的是結(jié)構(gòu)件、受力件、安全件,也有裝飾件。
其中,最為引人注目的諸如:用鋁合金390的整套壓鑄技術(shù),壓鑄出全鋁汽缸體,摒棄了原來鋁合金壓鑄汽缸體中缸筒內(nèi)鑄入鑄鐵套的方法;采用超低含鐵量的新的鋁合金SF36制造汽車車體構(gòu)架連接件,改變了車體的傳統(tǒng)制造方法;用鈦鋁合金(TiAl)壓鑄汽車氣門閥,開辟了鈦合金的壓鑄技術(shù)新領(lǐng)域;鋁合金壓鑄的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)殼體近年來已經(jīng)問世,這是壓鑄件進(jìn)入柴油發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的前奏。
在通過鎂合金壓鑄實(shí)現(xiàn)汽車減重方面,已達(dá)到一定成效,形成了當(dāng)前的一些研究熱點(diǎn)及主要研發(fā)方向。比如,在動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)中采用鎂合金壓鑄件,使鎂合金壓鑄件在汽車工業(yè)中得到進(jìn)一步的擴(kuò)大應(yīng)用。但應(yīng)指出的是,關(guān)于鎂合金壓鑄,在考慮用鎂合金代替其它合金、材料、生產(chǎn)零件時(shí),首先應(yīng)對這種材料的特性有所了解,不能盲目行事,而且生產(chǎn)時(shí),應(yīng)切實(shí)注意安全環(huán)保等事宜。
又如,研制各種解決氣孔的工藝方法。這些方法包括真空壓鑄、ACRAD壓鑄、充氧壓鑄、勻加速的慢壓射技術(shù)、局部加壓技術(shù)等;更有擠壓鑄造和半固態(tài)成型(含流變成型與觸變成型)等技術(shù)。所有這些,無疑給壓鑄法注入了新的活力,進(jìn)而使得具備高強(qiáng)度、高致密、可熱處理、可焊接等特性的壓鑄零件的獲取成為可能。
加之近年來,計(jì)算器仿真技術(shù)在壓鑄中的應(yīng)用日益廣泛,更令壓鑄方法如虎添翼,不斷拓寬壓鑄件的應(yīng)用范疇。凡此種種,多數(shù)都是首先以汽車零件的需要為突破口的,這充分體現(xiàn)出,壓鑄工藝方法在不斷滿足汽車零件制造的各種新要求方面,擁有極其廣闊的市場空間。
值得注意的是,燃料電池車(又稱"混合動(dòng)力車")的加速開發(fā)已成為汽車工業(yè)的一大熱點(diǎn)。據(jù)有關(guān)資料分析,雖然該類型車的制造會(huì)在某種程度上影響鑄造技術(shù)獲得應(yīng)用的范疇,但這種車型的零部件設(shè)計(jì)還是得采用壓鑄件,并不會(huì)過多沖擊汽車工業(yè)中的壓鑄件市場。中國壓鑄工業(yè)前景遠(yuǎn)大
壓鑄工業(yè)的市場領(lǐng)域大致包括汽車及交通工具、建筑及住宅用品產(chǎn)業(yè)、器械與儀器、電力/電信工業(yè)、電子計(jì)算機(jī)設(shè)備及其它等。中國壓鑄件產(chǎn)量呈現(xiàn)逐年攀升的勢頭,這從表1可以直觀地體現(xiàn)出來,2001年至2007年這7年內(nèi),年均增長率達(dá)13.25%。預(yù)計(jì)今后的年增長率有望保持在同等水平。
當(dāng)前正值我國汽車工業(yè)處在高速增長期,規(guī)模效應(yīng)開始呈現(xiàn)。壓鑄工業(yè)與汽車工業(yè)的關(guān)聯(lián)度,主要集中于轎車的生產(chǎn)上。2004年中國轎車產(chǎn)量達(dá)231.7萬輛,占當(dāng)年汽車總產(chǎn)量45.7%,到2007年,這一比例飆升至53.2%,轎車年產(chǎn)量高達(dá)472.66萬輛。可見,中國汽車工業(yè)的這種結(jié)構(gòu)性改變,賦予了壓鑄工業(yè)更為廣闊的發(fā)展空間。
與此同時(shí),在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家,壓鑄生產(chǎn)的工業(yè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了根本改變,一些壓鑄企業(yè)經(jīng)歷了聯(lián)合、兼并、改組,甚至有的倒閉,同時(shí)也有部分企業(yè)將壓鑄生產(chǎn)移師海外,另設(shè)工廠。
例如,有報(bào)導(dǎo)稱,美國國內(nèi)壓鑄企業(yè)數(shù)量逐年遞減,但壓鑄件的需求量并未下降,尤其是汽車工業(yè)的需求反而有所增加。為滿足此需求,該國或通過在海外設(shè)廠生產(chǎn)壓鑄件,或是向海外采購,其地域目標(biāo)則主要集中在南美、歐洲、東亞以及東南亞一帶。
其它一些國家都存在相似傾向和舉動(dòng)。據(jù)國外傳媒報(bào)導(dǎo),汽車工業(yè)的一些國際巨頭明確表示,有意從中國購買汽車零件、部件和整車。國內(nèi)媒體也有相關(guān)報(bào)導(dǎo),提及海外采購方要從中國購入汽車零部件,金額從數(shù)億至幾十億美元不等。這一全球范圍的舉動(dòng),必然為壓鑄工業(yè)提供更大的市場空間。
據(jù)統(tǒng)計(jì),我國鋁合金輪轂供應(yīng)約占美國市場的40%,我國"十一五"計(jì)劃末汽車鋁合金輪轂的生產(chǎn)和出口均呈加速增長之勢。
值得一提的是,在激烈的市場競爭中,壓鑄企業(yè)獲得ISO 9000、QS 9000、ISO/TS 16949以及ISO14000等國際認(rèn)證的工作不但十分重要,也是我國壓鑄企業(yè)在管理上升級、進(jìn)一步與國際接軌的重要標(biāo)志。一般而言,拿不到必要的認(rèn)證,是很難獲得好訂單的。
我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,各行各業(yè)齊頭并進(jìn),與其緊密關(guān)聯(lián)的壓鑄工業(yè)定會(huì)產(chǎn)生巨大變化,其中又以工業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)趨向這兩個(gè)方面的改變與進(jìn)步為顯著特征。
從工業(yè)結(jié)構(gòu)來說,專業(yè)壓鑄廠的數(shù)量必將增多且規(guī)模逐步加大,有的還會(huì)延伸其后續(xù)加工服務(wù);壓鑄企業(yè)則呈現(xiàn)出相互合并、聯(lián)合、依附的趨勢;合資、外資、合營、合股等形式的壓鑄企業(yè)將會(huì)增加;一部分壓鑄廠會(huì)考慮加入艦隊(duì)式的采購公司,成為供貨商/制造商/承包商組成的集約化成套公司中的一員。此外,很多零部件供貨商也將自行設(shè)立壓鑄廠。
如從技術(shù)趨向上看,主要有以下幾大趨勢:
(1)壓鑄填充過程在理論上將逐步提高,在實(shí)踐上也將不斷升華;
(2)壓鑄工藝參數(shù)的檢測技術(shù)將不斷普及和提高;
(3)壓鑄生產(chǎn)過程中自動(dòng)化程度逐步完善,并日益普及;
(4)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛和深入;
(5)大型壓鑄件的工藝技術(shù)逐步成熟;
(6)真空壓鑄的采用,進(jìn)一步擴(kuò)大壓鑄件的應(yīng)用領(lǐng)域;
(7)模具型腔的材料有重大的改進(jìn),新的鋼種有所進(jìn)展;
(8)鎂合金壓鑄件會(huì)有大幅度的增長;
(9)快速原型模樣設(shè)計(jì)的運(yùn)用成為新的熱點(diǎn);
(10)新的合金品種及其符合材料為壓鑄件的應(yīng)用開辟新的途徑;
(11)半固態(tài)金屬成型技術(shù)將有新的突破;
(12)擠壓鑄造將擴(kuò)大壓鑄件的應(yīng)用領(lǐng)域;
(13)壓鑄單元的完整培植將成為壓鑄生產(chǎn)的主要模式。綜上所述,充分說明壓鑄工業(yè)與汽車工業(yè)相互依存的關(guān)系。隨我國汽車工業(yè)的躍升,汽車零部件的壓鑄件市場不斷擴(kuò)大,我國壓鑄工業(yè)應(yīng)在以此為契機(jī)的同時(shí),全面拓展其它工業(yè)門類的壓鑄件市場領(lǐng)域,為開創(chuàng)中國壓鑄工業(yè)的飛速發(fā)展時(shí)代而努力。