Литейная промышленность: технические характеристики, обзор мирового и китайского развития и будущие тенденции 

I.Введение в индустрию литья под давлением

Литье под давлением — это передовая технология литья металлов, принцип которой заключается в высокоскоростном впрыскивании жидкого или полужидкого металла в полость пресс-формы и его быстром затвердевании под высоким давлением для получения высокопроизводительных отливок. Являясь технологией формообразования, близкой к заданной форме (near-net-shape), в области горячей обработки металлов, процесс литья под давлением обладает значительным преимуществом, заключающимся в минимальном объеме или полном отсутствии необходимости последующей механической обработки. Отливки, произведенные этим методом, обладают такими комплексными характеристиками, как малый вес, отличная износостойкость, высокая механическая прочность, превосходная тепло- и электропроводность, выдающаяся устойчивость к высоким температурам, энергосбережение и экологичность, высокая эффективность производства, высокая точность размеров и хорошая чистота поверхности. Это идеально соответствует потребностям современной обрабатывающей промышленности в усложнении, прецизионности, облегчении веса, энергосбережении и экологической безопасности продукции.

II. Обзор развития отрасли литья под давлением
1. Обзор развития мировой отрасли литья под давлением
В мировом масштабе отливки из алюминиевых сплавов являются наиболее массовой продукцией литья под давлением. Автомобильная промышленность является крупнейшей сферой применения продукции этой отрасли, и ее развитие оказывает значительное влияние на сектор литья под давлением. Согласно показателям выручки, в 2022 году мировой доход от реализации алюминиевых автомобильных отливок составил около 32,960 млрд долларов США, и ожидается, что к 2029 году он достигнет 45,130 млрд долларов США. В период с 2022 по 2029 год совокупный годовой темп роста (CAGR) составит 4,58%. Таким образом, мировая отрасль литья алюминиевых сплавов под давлением демонстрирует устойчивую тенденцию к росту.

2. Обзор развития отрасли литья под давлением в нашей стране
После десятилетий стремительного развития Китай стал одним из крупнейших в мире производителей и потребителей продукции литья под давлением. Вслед за устойчивым и быстрым ростом таких отраслей, как автомобилестроение, коммуникационное оборудование, электроника (3C), машиностроение, бытовая техника, электромеханические приборы и легкая промышленность, вся индустрия литья под давлением также демонстрирует быстрый рост. Согласно данным Китайской ассоциации литейщиков, распределение сфер применения продукции литейной промышленности Китая выглядит следующим образом:

III. Тенденции развития отрасли литья под давлением
1.Тенденция развития интегрированного литья под давлением
По сравнению с традиционными методами литья под давлением, технология крупногабаритного интегрированного литья предъявляет более высокие технические требования к системе материалов, возможностям оборудования и управлению технологическим процессом: в части материалов необходимо использовать специальные сплавы, не требующие термической обработки; на уровне оборудования обязательным условием является наличие крупнотоннажных литейных машин; в аспекте управления процессом установлены более строгие технические показатели для прецизионного проектирования пресс-форм, точной настройки параметров оборудования и оптимизации всего технологического цикла. Благодаря своим значительным технологическим преимуществам и экономической эффективности, технология крупногабаритного интегрированного литья стала ключевым направлением технологического развития, на котором сегодня фокусируются ведущие предприятия автомобильной промышленности.
2.От «три в одном» к «много в одном»: интеграция приводов стимулирует тенденцию к созданию единого корпуса
Электрическая система привода на новых источниках энергии в основном состоит из трех основных компонентов: приводного двигателя, контроллера двигателя и редуктора. В настоящее время она проходит технологическую эволюцию от независимых модулей к интеграции «три в одном», формируя в итоге высокоинтегрированный силовой агрегат. В то же время функциональные модули управления электроникой автомобиля (включая бортовое зарядное устройство, преобразователь DC-DC и блок распределения высокого напряжения) также демонстрируют выраженную тенденцию к интеграции, развиваясь от зрелых технологий систем питания «три в одном» к еще более комплексным интегрированным решениям. Вслед за глубокой интеграцией систем привода по принципу «три в одном», конструкция их корпусов также претерпевает инновации, постепенно переходя от традиционного сборного дизайна к цельнолитым корпусам. Благодаря значительным преимуществам интегрированных решений систем привода в области контроля затрат и повышения энергоэффективности, ожидается, что данный технологический путь станет основным направлением будущего развития отрасли.
3.Отрасль литья под давлением находится в среднем звене производственной цепочки, и расширение деятельности вверх по цепочке становится важной тенденцией развития предприятий отрасли
С точки зрения производственной цепочки, отрасль литья под давлением расположена в ее среднем звене. К верхнему звену относятся производство машин для литья под давлением, изготовление пресс-форм, металлические материалы, вспомогательные материалы и т. д. К нижнему звену относятся автомобилестроение, телекоммуникации, бытовая техника, хранение энергии и другие отрасли. Учитывая капиталоемкий характер отрасли и высокую долю затрат на сырье, расширение присутствия предприятий литья под давлением в верхних звеньях цепочки и развитие сотрудничества в этой области позволяют эффективно контролировать расходы и повышать эффективность, тем самым увеличивая прибыльность. Таким образом, вертикальная интеграция вверх по цепочке стала важным трендом развития отрасли.
4.Специализированные пресс-формы являются одним из ключевых элементов процесса литья под давлением, и усиление научно-исследовательских и производственных мощностей в области пресс-форм становится важной тенденцией развития отрасли
Литейные формы являются ключевым производственным оборудованием, обеспечивающим конечное качество отливок из алюминиевых сплавов. Путем точного контроля таких критических параметров, как геометрическая форма, точность размеров, допуски формы и расположения поверхностей, а также качество поверхности, они напрямую гарантируют соответствие продукции техническим требованиям проектирования. Непрерывное повышение потенциала собственных научно-исследовательских разработок (НИОКР) в области пресс-форм позволяет предприятию не только эффективно снизить зависимость от внешних закупок и повысить уровень рентабельности, но и коренным образом определять цикл разработки и процент выхода годной продукции, тем самым значительно усиливая конкурентное преимущество при получении заказов. Очевидно, что возможности индивидуальной разработки пресс-форм станут ключевым фактором, определяющим норму прибыли предприятия в будущем, а укрепление потенциала в области проектирования и производства форм уже стало неизбежной тенденцией развития отрасли.