简介
本项目突破传统压铸工艺装备上的技术瓶颈和难题,首创发明了高效低成本铝合金均匀凝固控制-流变压铸成形一体化新技术,生产出系列高品质铝合金大型薄壁件,在4G/5G通信及新能源及节能汽车等领域实现产业化应用。取得重大技术发明如下:⑴发明并开发了一种高效低成本的铝合金均匀凝固控制技术及设备。通过自动控制搅拌杆内部通气冷却且不污染浆料搅拌新方法,获得晶粒细小均匀的半固态浆料,一次处理熔体达40kg,实现大体积铝合金熔体凝固高效低成本控制; ⑵发明并开发出适于半固态流变压铸的高性能铝合金材料制备及大尺寸薄壁件流变压铸模具设计技术。为铝合金流变压铸成形高性能高精度大型薄壁件建立了先进的材料制备和模具设计制造基础,与传统压铸比较(以Al-6Si合金为例):成形件的力学性能(UTS,YS, A%)分别提高52%,40%,106%,气孔率减少70%,表面质量和尺寸精度显著提高,实现近净成形; ⑶发明了铝合金浆料制备与流变压铸成形高效衔接技术,实现制浆效率高、过程稳定,与大型压铸机高效衔接,首创全新的铝合金凝固控制-浆料输送-流变压铸-机器人取件一体化、全自动、高效的高性能大型薄壁件流变压铸生产线。国内外首次生产出5G用最大尺寸970mm、最薄齿厚0.6mm的高质量超大超薄件。 项目历经10年系统攻关,提出了铝合金凝固控制理论,攻克了工艺、材料及装备关键技术,通过产学研用合作,取得了多项原创性发明并产业化。获授权专利26项(发明20项,实用新型6项),发表论文46篇,制定标准。
主要技术指标:实现4G/5G通信基站及新能源及节能汽车用高品质大型薄壁件大规模产业化,5G用大型散热壳体的最大尺寸970mm,重19.6kg,最薄齿厚0.6mm,齿高77mm。与传统压铸比较,应用该项新技术生产的铝合金大型薄壁件力学性能(UTS,YS,A%)提高30~160%(成分不同),气孔率减少65~75%,减重16~30%,精度及表面达到近净成形,机加工费降低70%以上,模具寿命提高200%。应用及效益:应用该项技术发明已建成18条铝合金凝固控制-流变压铸一体化先进生产线,年产高品质铝合金大型薄壁件超过400万件,为国际知名通信设备商大批量生产4G/5G通信基站壳体、滤波器、屏蔽盒体件,为新能源及节能车企大批量生产高性能大型薄壁件,经济、社会和环境效益显著,为推动金属材料加工科技进步,支撑现代通信、新能源及节能汽车等国家重大高新技术行业装备水平的快速提升,发展绿色化、智能化制造及节能减排发挥了重大作用。项目成果经中国金属学会组织专家组评价结论为"在铝合金凝固控制及大型薄壁件流变压铸技术方面达到国际领先水平"。