一体化压铸是世界首富马斯克在2019年提出来的一项新技术。2020年9月,该技术首先应用在了特斯拉ModelY车型的后底板上;2021年5月,特斯拉宣布前机舱总成一体化开发成功,并于同年10月份应用于ModelY车型。
那么,究竟什么是一体化压铸?它有什么优势和劣势?它的产生对汽车行业有什么影响?接下来我们一步一步地进行详细的分析。
一、汽车是怎么制造出来的?
我们经常会听到一个词:汽车组装厂或飞机组装厂。没错,简单地说,汽车是由很多的零部件组装起来的。举个例子,有点像拼乐高,事实上乐高也有汽车拼插玩具。
如果把汽车比作一个乐高玩具,那它有多少“插件”呢?看看下面这张图就会有更直观的认识。
上图也只是展示了汽车结构的一些主要部件,事实上,汽车结构的部件比上图展示的要多的多。把这些部件组装在一起就形成了汽车结构,当然,组装这些部件不是像乐高玩具那样拼插,而是流水线上的机器人通过焊接完成的。即使用到机器人,完成这么多部件的拼接也是需要一定时间的。
那么,什么是汽车结构呢?
汽车结构就是汽车的骨架,我们再以盖楼为例说明一下。房地产公司的设计部有一个岗位叫结构工程师,这个结构工程师就是负责楼房的骨架(结构)的,楼房的结构是通过混凝土浇筑完成的,由于PC技术的应用,建筑施工也在往“拼插”方向转变。
组成汽车结构的这些部件叫“车身结构件”。
二、压铸
正式说一体化压铸之前,我们先来说说什么是压铸。
压铸,是高压铸造的简称。简单说就是,通过高压将液态金属(铝合金)打进模具的内腔,等到液态金属凝固之后,再通过热处理、打磨等程序就生产出了金属件。上面的车身结构件就是通过压铸这种生产工艺被制造出来的。
压铸这种工艺有几个核心点:
一是模具的设计和生产。模具是压铸必要的生产设备,也是非常关键和有技术含量的设备,大多数车身结构件厂商都有自己的模具研发和生产部门,否则就会“受制于人”了。
二是压铸工艺。压铸工艺要求快速将液体金属打进模具内腔,之所以要快,是因为如果慢了,金属还没有填满内腔的时候就可能有部分已经凝固了,必然影响产品质量。另外,快可以尽可能地将内腔的空气排出去,否则产品就可能有气泡。现在一般都是事先就把模具内腔的空气抽走,使里面接近真空状态,那就可以减少产生气泡的几率。所以,“真空”和“高压”这两个条件在压铸工艺中是很重要的。汽车对结构件的要求还是很高的,而这样制造出来的产品在质量上就会可靠很多,不会很粗糙,所以我们一般看这类企业的年报,常常会出现“精密车身结构件”的字眼。
当然,压铸工艺离不开压铸机,吨位越大的压铸机越能制造大型的结构件。
三是材料制备技术。车身结构件对汽车起支撑、抗冲击的作用,因此对强度、延伸率、可焊接性都有着极高要求。
四是热处理工艺。压铸出来的结构件还需要经过热处理程序才能进一步提高质量,达到制造汽车的要求。随着技术的发展,现在已经出现了可以免热处理就能达到质量要求的材料,这种免热处理材料也是一体化压铸可以实现的必要条件。
三、一体化压铸
了解了以上内容,一体化压铸就容易理解了。
我们还是以乐高