在2026年德国纽伦堡国际压铸展览会(EUROGUSS 2026)上,流变铸造技术拥有了自己的专属展馆,成为业界关注的焦点。然而,这项长期被视为前景广阔的铸造工艺,至今尚未实现广泛的工业突破。卡斯汀-坎普斯有限公司(Casting-Campus GmbH)总经理法比安·尼克莱斯被视为该技术的坚定倡导者。他在接受EUROGUSS 365专访时指出,流变铸造已为系列化生产做好准备,并解释了其适用场景以及如何避免在引入该工艺时犯常见错误。

尼克莱斯在展会期间主持了两场关于流变铸造的导览活动。他表示,活动反响热烈,参与者众多且国际化,人们对这项技术充满好奇。他说:“我的高光时刻正是在流变铸造展馆。在那里,我可以展示非常具体的例子:已经在系列生产中运行的零件、传统压铸根本无法实现的性能,以及在现有机器上投入生产的全新组件。这真的很酷,因为它让这项技术变得触手可及。”参与者最常问及的问题包括:它究竟如何工作?以及从传统压铸转向流变铸造的难点是什么?尼克莱斯指出,其中一个最大的障碍是合金选择,因为近共晶合金无法用于流变铸造。当然,典型的反对意见也涉及周期时间、成本和工艺稳定性,但他认为这些都是可以从技术上解释的议题。
当被问及压铸行业投资流变铸造的意愿时,尼克莱斯坦言这是一个复杂的问题。他强调,流变铸造已不再是“科学展览项目”,已有应用于系列化生产的案例。即便如此,许多铸造厂、设计所有者、原始设备制造商和一级供应商发现很难切入这一主题,仅仅因为它很复杂。他解释说,并非所有标榜“流变铸造”的工艺都相同。一个关键因素是如何稳定控制固相分数。固相分数为15%时,填充过程仍呈湍流状态,而在35%至45%时,则可实现层流填充——这在铸造质量上是两个完全不同的世界。这意味着,如果想成功使用流变铸造生产部件,必须事先真正理解工艺。
同时,尼克莱斯指出,如果优势足够大,投资会迅速发生。电信行业就是一个很好的例子。当从4G过渡到5G时,导热性突然成为天线覆盖范围的限制因素。如果需要为整个国家配备天线,每一个百分点的提升都意义重大。因此,流变铸造被用于制造天线外壳。使用AlSi2.5Fe合金,导热系数可达185至195 W/mK,比典型的压铸合金高出约40%至50%。在实践中,这能带来大约20%的更大传输范围。另一方面,他也看到一些行业——尤其是汽车行业——在这个问题上举步维艰。其中一个驱动因素是欧盟的F-气体禁令:具有高全球变暖潜值的制冷剂正逐步淘汰,2026年后的新平台将不再批准使用R134a。许多冷却系统制造商正转向丙烷,但丙烷系统效率较低且更复杂。然而,如果依赖浸渗工艺,则仍可停留在压铸领域——这很方便,但不一定是可持续的长期解决方案。
那么,流变铸造的哪些已知优势最受企业关注呢?尼克莱斯指出,流变铸造并非只有一种应用。它更像是一束有意义的应用组合,许多失败案例是因为出发点错误。许多公司来自汽车行业,他们说:“这里有一个压铸件——让我们把它转换成流变铸造。”这通常会失败,因为该部件作为压铸件已经能用了。以一个典型的减震塔为例:它是为AlSi10这样的合金设计的。如果想通过流变铸造生产,可能必须改用AlSi7。这意味着新的材料规格、新的认证——一切都要从头开始。最终,你获得了更高的强度和延伸率,但应用可能实际上并不需要这些性能。在这种情况下,“将流变铸造作为替代品”根本不是正确的方法。
真正的杠杆作用出现在流变铸造提供所谓“不公平”优势的地方——即其他工艺在技术上或经济上无法再竞争的地方。在尼克莱斯的讨论中,有两个话题最受关注。一个是散热器。电子产品变得越来越小,功率损耗却在增加。过去,铝制外壳的导热性并不是限制因素。如今,我们需要高导热性来散热,同时需要绝对的气孔率控制,因为下游通常涉及冷却系统和焊缝。AlSi2.5合金在流变铸造中表现非常好,可以达到约185至195 W/mK——与从实体材料机加工出来的零件相当,但成本只是其一小部分。最具体的讨论是关于无需浸渗的氦气密封部件。对许多公司来说,这才是真正的游戏规则改变者。如果部件能在180巴压力下无需浸渗实现氦气密封,就能避免通过浸渗来“挽救”零件——而且在这种压力下浸渗本身也并不可靠。这为压缩机或泵壳等新应用打开了大门。
此外,许多公司被其可量化的综合优势所吸引:由于浆料的触变性,流变铸造具有更长的流动长度和改善的填充行为;机器尺寸通常可减少20%至30%,因为所需压力更小,浇注系统可以优化;壁厚设计自由度大——从约0.4毫米、几乎无脱模斜度的极薄截面到80至100毫米的极厚截面,有时可在同一铸件内实现;根据应用不同,气孔更少,后处理更少,在某些情况下,可采用T5而非T6热处理,从而降低能耗和二氧化碳足迹。最终,最强烈的兴趣总是出现在流变铸造不仅仅是“锦上添花”,而是成为“赋能者”的时候——因为它能提供其他方法无法实现或实现成本高得多的性能。
下届展会时间:2028年01月18号~01月20号
展会地点:德国 纽伦堡
展会行业:铸造
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