Литье алюминиевых сплавов под давлением в Китае

Когда говорят про китайское литье алюминия под давлением, обычно представляют конвейерные штамповки сомнительного качества. Но за 15 лет работы с заводами в Даляне я убедился: здесь есть производства, где понимают разницу между литье алюминиевых сплавов под давлением для канализационных люков и для корпусов медицинского оборудования.

Технологические нюансы, которые не пишут в учебниках

В 2018 году мы столкнулись с классической проблемой - газовые раковины в тонкостенных корпусах для телекоммуникационного оборудования. Теоретически все просто: увеличиваешь давление прессования, поднимаешь температуру пресс-формы... На практике пришлось три недели экспериментировать с профилем выдержки под давлением на машине UBE 850-ton.

Особенность китайских производств в том, что здесь до сих пор используют ручную регулировку параметров литья. На том же заводе ООО 'Далянь Синьцзиян Индустрия' операторы по мануалам 2000-х годов выставляют скорость подачи металла. Иногда это дает неожиданные преимущества - например, при литье ребристых радиаторов удалось добиться заполнения толщиной 1.2 мм без применения вакуумных систем.

Сейчас перешли на полуавтоматический режим, но полностью автоматизировать процесс не получается. Слишком разные партии алюминиевого сплава приходят - то в A380 примеси меди плавают, то в ADC12 кремний неравномерно распределен. Приходится каждый раз заново подбирать температурный режим.

Оборудование: между новым и рабочим

На том же литье алюминиевых сплавов под давлением в Китае до сих пор работают машины 90-х - Buhler, Toshiba, UBE. Их преимущество - ремонтопригодность. Новые китайские аналоги типа LK и Yizumi показывают хорошие параметры, но с электроникой проблемы. Три месяца назад на прессе Yizumi 400T сломался датчик положения плунжера - ждали запчасть 3 недели.

В цехах ООО 'Далянь Синьцзиян Индустрия' из 102 единиц оборудования около 30% - это обрабатывающие центры с ЧПУ для механической обработки отливок. Здесь важный момент: многие забывают, что после литье алюминиевых сплавов под давлением идет доводка геометрии. Без трехкоординатных измерительных машин типа Hexagon просто невозможно выдержать допуски ±0.05 мм для автомобильных компонентов.

Интересно наблюдать эволюцию: если в 2010-х упор был на количество циклов в час, то сейчас все чаще требуют стабильности параметров. Для корпусов серверного оборудования, например, важна повторяемость механических свойств в разных партиях.

Материаловедческие тонкости

С алюминиевыми сплавами в Китае парадоксальная ситуация: формально поставляют ADC12 по японскому стандарту, но фактически каждая партия имеет свои особенности. Приходится вести журнал отклонений - например, в прошлом месяце пришлось повышать температуру литья на 15°C из-за повышенного содержания цинка.

Для ответственных изделий типа кронштейнов автомобильных подвесок перешли на A365 - более дорогой, но стабильный. Хотя с ним свои сложности: требует точного соблюдения режимов термообработки T5 или T6. В том же ООО Далянь Синьцзиян Индустрия для этого выделили отдельную печь с точностью поддержания температуры ±3°C.

Проблема с отечественными модификаторами - до сих пор не могут стабильно производить стружку с содержанием стронция 90+%. Приходится закупать у KBM Affilips, хотя это удорожает процесс на 7-8%. Но без этого не получить мелкозернистую структуру в сечениях толще 10 мм.

Контроль качества: от советских методов до цифровизации

До сих пор на многих производствах кроме стандартного УЗК используют старый добрый метод керосиновой пробы - для обнаружения микропор в ответственных отливках. Современные рентгеновские установки есть, но их используют выборочно - дорого и долго.

В 2020 году пытались внедрить систему статистического контроля процессов на основе данных с датчиков давления и температуры. Столкнулись с тем, что операторы не доверяют 'цифре' - продолжают ориентироваться на визуальные признаки качества отливки. Пришлось совмещать: цифровой мониторинг плюс ежечасный визуальный контроль опытными мастерами.

Сейчас постепенно переходим к системе, когда каждая отливка для автомобильной промышленности получает цифровой паспорт - все параметры литья, результаты измерений, даже фото макрошлифа. Для клиентов из ЕС это становится обязательным требованием.

Экономика процесса: что считают, а что упускают

Многие заказчики фокусируются на цене за килограмм отливки, но не учитывают стоимость последующей механической обработки. Классический пример: сэкономили 15% на литье, но потратили на 30% больше на фрезеровку из-за неравномерной твердости материала.

В ООО Далянь Синьцзиян Индустрия с 1993 года научились считать полный цикл - от закупки сырья до упаковки готовых изделий. Поэтому иногда предлагают клиентам более дорогие сплавы, но в итоге экономия достигается за счет снижения брака и упрощения мехобработки.

Себестоимость сильно зависит от объема партии. Для мелких серий до 1000 штук выгоднее использовать универсальные пресс-формы и ручную доводку. А вот для крупных заказов от 50 тысяч - уже имеет смысл заказывать специализированную оснастку с системами активного охлаждения.

Перспективы и тупиковые направления

Сейчас много говорят про цифровизацию литье алюминиевых сплавов под давлением, но на практике внедрение идет медленно. Проблема не в деньгах, а в кадрах - средний возраст опытных мастеров-литейщиков 45-50 лет, молодежь не спешит в профессию.

Перспективным вижу направление гибридных технологий - когда литье алюминиевых сплавов под давлением комбинируют с аддитивными методами. Например, литая основа плюс напечатанные функциональные элементы. В том же ООО 'Далянь Синьцзиян Индустрия' уже экспериментируют с подобными решениями для аэрокосмической отрасли.

А вот от попыток полностью автоматизировать контроль качества пока отказались - слишком много нюансов, которые может оценить только человеческий глаз. Возможно, лет через пять с развитием систем компьютерного зрения... Но пока оптимально сочетание автоматических измерений и визуального контроля.