На фоне стремления глобального производства к высокой эффективности, точности и устойчивости эксперты на недавно завершившемся 15-м Международном саммите по технологиям литья и ковки отметили, что один процесс больше не может отвечать сложным требованиям к производительности критически важных компонентов. Глубокая интеграция литья стали, литья в песчаные формы из ковкого чугуна, механической обработки, литья алюминия, ковки и технологического проектирования стала ключом к преодолению технических узких мест.
Согласно отраслевым отчетам, благодаря спросу со стороны новых энергетических транспортных средств и аэрокосмической отрасли, компания Aluminium Casting достигла совокупного годового темпа роста в 7,2% благодаря своим преимуществам в легком весе и высокой теплопроводности. Между тем, литье по выплавляемым моделям стали продолжает набирать популярность в производстве компонентов из жаропрочных сплавов благодаря своей форме, близкой к заданной, и способности образовывать сложные тонкостенные структуры. В то же время, литье в песчаные формы из ковкого чугуна вновь завоевывает популярность среди инженеров-конструкторов в ветроэнергетическом и тяжелом машиностроении благодаря своей превосходной усталостной стойкости и экономической эффективности.
«Отдельное литье или ковка часто приводит к анизотропным механическим свойствам. Однако благодаря научному проектированию процессов высокая точность размеров стального литья по выплавляемым моделям может сочетаться с плотным потоком зерен при ковке, дополненной механической обработкой для достижения микронных допусков на критических сопрягаемых поверхностях», — сказал доктор Ли Чжэньго, председатель технического комитета саммита. «Например, при производстве поворотных кулаков для коммерческих автомобилей мы сначала используем литье из ковкого чугуна в песчаные формы для получения сложных внутренних полостей, затем применяем локальную ковку для усиления критических несущих участков и, наконец, выполняем пятиосную обработку для обработки монтажных опорных поверхностей. Этот тип взаимодействия между процессами полностью зависит от предварительного технологического проектирования».
Более того, технологии цифрового моделирования меняют традиционные рабочие процессы. С помощью технологического проектирования с помощью искусственного интеллекта производители могут одновременно оптимизировать усадку восковой модели при литье по выплавляемым моделям стали, скорость заполнения при литье алюминия и направление потока зерна при ковке, тем самым сокращая затраты на пробы и ошибки. Несколько ведущих поставщиков объявили о создании интегрированных производственных линий «литье + ковка + механическая обработка», обеспечивающих быструю доставку от заготовки до готовой детали в течение 48 часов.
Отраслевые аналитики предполагают, что в течение следующих пяти лет производственные компании, обладающие возможностями многопроцессной интеграции и сделавшие процессное проектирование своей основной компетенцией, выстроят прочный ров между высококачественной индивидуализацией и массовым производством. Литье стали по выплавляемым моделям и литье в песчаные формы из ковкого чугуна, являющиеся основными процессами формирования формы, образуют дополняющую матрицу ковку и литье алюминия, а при максимальном расширении возможностей механической обработки переопределят границы производительности промышленных компонентов.
