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爱柯迪:布局高固相半固态成型技术,购入大吨位压铸机拓展中大件新能源产品

发布时间:2022-01-14  来源:立鼎产业研究网  点击量: 2601 

——铝压铸工艺在汽车行业中有广泛的应用。压铸成型工艺具有生产效率高、尺寸精度高、力学性能优良、材料利用率高等优点,可用于生产结构复杂、壁薄的零部件。汽车零部件对安全性、可靠性、轻量化有较高的要求,而铝压铸凭借其优点得到了广泛的应用。

高真空压铸工艺:公司现有产品主要采用高真空压铸技术等,高真空压铸是将压铸模型腔中的真空度达到90KPa 以上(绝对压力 10KPa 以下)的一种压铸成型新技术,其生产的压铸件含气量仅为 1~3ml/100g。该压铸工艺在汽车零部件应用领域越来越广,从底盘件逐步扩展到车身件。如奥迪 A8 2017 款已经采用了高真空压铸的铝合金前减震塔、后地板纵梁、后减震塔、发动机舱纵梁后端等。目前爱柯迪公司已熟练掌握高真空压铸工艺,但目前主要产品集中在雨刮系统等中小件铝合金压铸件,未来有望将该工艺拓展到底盘、车身的部件。

公司主要生产工艺和技术


资料来源:公司资料

公司所掌握的压铸技术,可用于生产高致密度、能进行热处理的压铸件。为了提高铝合金的强度、硬度、延伸率等力学性能,通常会对压铸件进行热处理,尤其是对硬度和强度要求较高的车身结构件。

公司压铸工艺流程图


资料来源:公司资料

布局高固相半固态成型技术,拓宽产品系列。2020 年公司取得深圳市银宝山新压铸科技有限公司(简称“银宝压铸”)51%股权。银宝压铸在高固相半固态成型技术具备一定的先行经验,专注制备高致密性、高力学性能的铸件,具备半固态新材料开发、产品优化设计、模具设计制造、压铸、CNC 加工、后处理等全序的制程能力,能有效实现产品的低成本和高性能的结合。2021 1 月公司在深圳成立 IKD 产品研发中心,与银宝压铸实现有机结合。目前公司的半固态产品包括新能源汽车电池包系统、电驱系统、热管理系统等,2021H1相关项目寿命期内预计新增销售收入占比约为 10%

2018年银宝压铸的高固相半固态铝合金压铸模具及铸件获压铸金奖模具和金奖铸件


资料来源:公司资料

半固态成形技术是20世纪70年代初由美国麻省理工学院发现并开发的,该工艺得到的固液混合状态金属具有优良的流变性和触变性,易于和常规加工技术如压铸、挤压、模锻等结合。目前应用半固态成形技术最广泛的是铝合金和镁合金。半固态压铸技术的主要关键技术包括合金设计、熔体处理、浆料制备、模具设计、数值模拟等。我国的半固态铸造技术开始于20世纪80年代后期。

半固态压铸结合了铸造和锻造的优点。半固态压铸件具有组织均匀致密、表面光滑、无缩孔缩松缺陷等优势,其综合力学性能与锻造件相近,高于传统压铸件:

1)具备普通压铸件的优点,包括形状复杂、尺寸精度高、表面质量好、加工余量小等;

2)半固态显微组织成近球状,比较致密,解决了普通压铸不能进行热处理和焊接的问题;

3)与锻造件相比,半固态压铸件的变形抗力小,克服了传统锻造方法中成本高、不能成形复制件的缺点;

4)成形温度低于普通压铸所需温度,对模具的热冲击小,延长模具寿命;

5)减少了凝固时间,成形速度快。

半固态压铸工艺在汽车零部件上的应用:半固态成形技术解决了普通压铸件难以进行热处理的问题,使其性能更满足结构件的要求,扩大了铝合金压铸件在汽车上的应用。目前行业中应用半固态压铸件的汽车零部件有控制臂、转向节、刹车卡钳、减震塔、发动机支架、增压器压叶轮、蓄电池支架等产品。爱柯迪通过掌握该工艺,有望拓宽产品系列。

——爱柯迪购入大吨位压铸机,稳步推进向中大件新能源产品的拓展。根据爱柯迪智能制造科技产业园环评信息的产品方案显示,新能源汽车车身部件的规格为 40 千克,新能源汽车电池系统单元产品的规格为 10 千克,较公司传统中小件产品的规格有较大增加。据公司招股书,公司传统产品结构中占比最高的是 100-200 克,其次是 200-300 克,然后是 100 克以下,预计 300 克以下产品占比合计接近 60%。产业园项目中,公司拟购入 45 台压铸机,其中 1000T 以上压铸机 35 台,包括了 4 4400T2 6100T 2 8400T,以满足相关产品的生产需求。之前爱柯迪传统产品以中小件为主,所以早期压铸机也多为中小吨位。加大购入大吨位压铸机的力度,建设相关产线,体现了公司在行业产品升级趋势中积极争取中大件新能源产品份额的态度。

爱柯迪智能制造科技产业园拟购压铸机规格和台数


资料来源:公司资料

爱柯迪上市募投项目中拟购入的压铸机尺寸和台数


资料来源:公司资料

大吨位压铸机是生产尺寸较大产品的设备基础。压铸机的吨位主要体现在锁模力上,比如 900T 压铸机的锁模力为 9000kN。由于生产时锁模力必须大于注射过程中熔融金属对模具的分离力,以防止半模分离,所以较大尺寸压铸件的生产过程中需要采用较大吨位的压铸机。

零部件集成化设计和一体化成型压铸是车辆实现轻量化的重要方法,相应的大尺寸铝压铸件生产需要大吨位压铸机来完成。汽车零部件集成化设计是目前汽车行业的大趋势,主要因为其有以下优点:(1)缩减零部件数量,可以达到轻量化、节约成本的目的;(2)能够简化主机厂的装配,提高生产合格率。比如,在电驱动技术方面,三合一方案就是将电控、电机和减速器集成为一体。考虑到续航里程,新能源车对轻量化的诉求会比传统燃油车更高,除了采用零部件集成化设计,还有车身结构件、三电系统壳体采用压铸一体化成型等方案,这些都推动了铝压铸中大件产品的发展。

友商在大吨位压铸机的投入情况:(1)文灿股份:截至 2021H1,公司与力劲集团签订《战略合作协议》,拟采购包括 6000T 在内的 7 台大型压铸机,用于研发及生产车身结构件、一体化电池盒托盘、电机壳、变速箱壳体等,其中 6000T4500T 型号共 2 台压铸机已通过公司预验收。(2)泉峰汽车:截至 2021H1,南京总部的 2700T 压铸机已经进入量产使用状态,5000T 的压铸机正在安装调试,马鞍山生产基地将增设2700T两台,3000T4200T4400T6000T8000T 各一台大型压铸设备。(3)嵘泰股份:招股说明书显示,2020 年公司拥有 350T 3200T 各种型号压铸机,均为日本、意大利进口压铸机。


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