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  • 专家解析:双碳对有色行业发展的要求 全球铝行业减碳路径 再生铝行业现状及发展趋势【汽车材料论坛】

    在SMM主办的 2023中国工博会暨(第五届)中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用低碳铝镁材料发展论坛 上,中铝集团首席工程师王国军介绍了新时期再生铝行业的发展要求、国内外再生铝行业现状、国内外再生铝行业创新发展趋势等内容。 新时期再生铝行业的发展要求 双碳政策对有色行业发展的要求 全球铝行业减碳路径 通过增加再生铝的使用,可实现铝行业减碳24%。 再生铝产业优势 国际原铝和再生铝产量的发展走势 每吨再生铝碳排放显著低于电解铝 双循环政策对有色行业发展的要求 中国矿产资源对外依存度高,资源问题一直是制约我国有色行业发展的瓶颈。 城市铝矿山二次资源的提取,2020年为3.6亿吨,2030年达到7.6亿吨。畅通国内大循环带来新机遇和新市场。 铝行业降低碳排放须扩大再生铝用量 我国社会用铝储量逐年递增,年5%回收,2030年废铝回收3800万吨。 我国市场用铝需求7000万吨/年,电解铝产能已达上限;再生铝需求逐渐上升;再生铝碳排放是原铝的10%。 从国家战略资源保供出发,需要大力发展再生铝产业。 国内外再生铝行业现状 美铝 减排目标:2025年将温室气体排放强度降低30%,到2030年降低50%,到2050年净零排放。 ELYSIS TM -无碳铝冶炼关键技术,采用特殊的惰性阳极和阴极材料,实现电解铝的零碳排放。 氧化铝未来精炼技术-实现氧化铝精炼的零排放,同时降低精炼厂的投资,并减少铝土矿残渣。 ASTRAEA TM 技术-利用消费后废料制造高纯度铝。 ASTRAEA TM 金属纯净化技术路线:一种金属纯净化技术,可将消费端回收的废铝屑净化成纯度达P0101级别的高纯铝,纯度超过了目前工业化电解槽出来的P1020级别。 一项专有技术,可以将任何铝废料净化到高纯度铝,从而有可能创造一个全新的价值链,帮助美铝公司实现可持续未来的愿景的项目。 Micromill TM 技术实现减量化的工艺流程,能耗降低50%,大幅度降低生产成本,更具竞争优势。 诺贝丽斯 减排目标:2026年将二氧化碳排放量减少30%,2050年实现碳中和。 核心理念:可持续发展 核心业务:饮料包装、汽车、航空航天、交通运输、建筑 竞争力:每年回收220万吨铝产品,在全世界首屈一指 饮料罐-每年回收铝罐数量超过820 亿个,开发高可成型合金、安全可持续罐料板材涂层技术等。 汽车-与汽车制造商合作建立闭环系统,提高再生铝的使用率,开发ASTRAEA TM 等系列铝材。 建筑-开发系列建筑材料用阳极铝材。 采用轻量且可循环回收的材料,全铝设计减轻车身质量、提高燃油效率,从而减少生态足迹和运行成本。 国内铝加工企业 废料回收再利用现状:再生铝率低,以降级使用为主;易拉罐为唯一同级使用变形铝。 再生技术装备现状:新装备以引进为主;新材料开发以仿制为主。 总体布局现状:重视并关注此领域;变形铝同级回收产业化布局中。 国内外再生铝行业创新发展趋势 以美铝为例:技术目的,成分均匀,组织细化,性能提升,成本降低。 实际效果,强度增加30%,可成形特性提升40%;重量可减轻30%,能耗降低50%。 总结与展望 中铝集团产业链布局 中铝集团再生铝技术研发院所 中铝高端制造依托中铝材料院和重庆国创轻合金研究院科技研发,充分发挥公司在自产工序废料消化利用、下游客户工厂废料返回需求和应用端社会消费废铝合作回收等优势,统筹布局再生铝资源的组织和消化利用,全面推动再生铝产业高速发展。 将依托专业的研发团队和中试基地正在建设的多功能熔铸平台,全面开展先进前处理技术、杂质元素去除技术研究,开发易回收及高Fe 容限再生铝新材料。系统布局再生铝国内外标准专利体系,突破国际高端铝合金封锁,促进再生铝行业高质量发展。 中铝集团再生铝技术发展目标 2020年,中铝集团使用再生铝68.3万吨,再生铝占比18%(中铝高端制造再生铝占比49.8%)。 到2025年,使用再生铝达到170万吨,再生铝占比40%(中铝高端制造再生铝占比65%)。 中铝集团再生铝技术发展举措 多方式加快构建“6+N”再生铝回收渠道:通过多种方式,形成以华东、中原、西北、西南、华北、东北6 大再生铝支撑基地,根据需要适时布局N 个回收网络端,以此为基础融入社会大循环回收体系。 建设再生铝精细分拣和预处理中心:围绕集团冶炼加工产业基地,结合再生铝回收规模优势区域,布局若干再生有色金属回收分选、精选及预处理的回收中心,实现再生有色金属分类分级回收利用。 稳步提升再生铝消纳能力分选:从电解铝和铝加工企业双侧发力,通过盘活闲置产能、设备改造升级、产品定位升级、短流程熔铸项目建设、加工企业熔铸补齐部分预处理短板等措施提升再生金属消纳能力。 加强再生和循环利用技术科研攻关支撑:对标全球领先企业,重点解决掣肘再生有色金属产业可持续发展的节能环保、高效回收、同级利用、短流程循环利用等问题,推进再生行业绿色高质量发展。 创建低碳绿色有色金属品牌:积极打造自主绿色低碳金属加工品牌,积极获取国内外“低碳”、“零碳”等绿色资源认证,全力推进产业链向高附加值延伸。 总结与展望 发展再生铝产业,坚持低碳绿色可持续发展,保障铝资源供给,保持铝的价值最大化;通过材料创新、工艺和装备研发,实现再生铝保级和升级回收循环利用;突破再生铝保级和升级回收循环利用技术难点,助力早日实现双碳目标。 》查看更多金属产业峰会安排

  • 3D熔覆技术热成型模具的应用与展望【汽车材料论坛】

    在 2023中国工博会暨(第五届)中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用钢铁材料论坛 上,上海方准模具技术有限公司运营总经理黄向飞对3D熔覆技术热成型模具的应用与展望进行了详细地分析。 热成型工艺对模具钢的要求 热成型工艺流程 要求:快速冷却、模具长寿命、没有开裂。高生产效率、高质量。 热成型过程说明 风险和瓶颈 风险:模具磨损、模具开裂、模具侵蚀等。 瓶颈:低冷却效率、保养和模具。 风险矩阵 热成型模具的挑战 拉伸圆角高耐磨性 高成本 冷却造成的长循环周期 大量的维护 模具开裂 模具加工量大 时间压力 模具钢材选择 痛点一:热成型模具随冲次增加圆角逐渐磨损加大。模具保养时检查圆角磨损。 圆角区域的磨损 痛点二:圆角粘结、开裂、压伤、拉毛。 现有解决方案及发展方向 模具钢选材 高韧性、高导热⇒磨损 高耐热、高耐磨⇒开裂 表面处理 优点:高耐磨、高耐热 缺点:剥落、变形、无法修模 常见表面处理硬度对比 表面处理之硬度和厚度 3D 打印整体镶块 用激光辐射局部,熔化粉末 重复,逐层的构建过程直接构建出3D数据 随型水路改善导热 》查看更多金属产业峰会安排

  • 再生铝产业现状 汽车轮毂使用再生铝三大难题及关键技术研究【汽车材料论坛】

    在SMM主办的 2023中国工博会暨(第五届)中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用低碳铝镁材料发展论坛 上,中信戴卡股份有限公司材料工艺研究所所长白帮伟介绍了绿色发展背景及再生铝产业现状、汽车轮毂使用再生铝三大难题及关键技术研究。 绿色发展需求 二十大报告中指出,大自然是人类赖以生存发展的基本条件。尊重自然、顺应自然、保护自然,是全面建设社会主义现代化国家的内在要求。必须牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,站在人与自然和谐共生的高度谋划发展。 绿色发展具有三个特征:节约、回用、循环。 再生铝原料每回收利用一吨与原铝比较,节能3443千克标煤、节水22立方米、减少固体废物排放20吨,减少碳排放约95%-98%。 中国再生铝政策支持 2020-02工信部《铝行业规范条件》从布局与规模、产品质量、能源消耗等方面规定了再生铝企业应该具备的基本条件,促进再生铝行业规模化、集约化、现代化发展。 2021-07发改委《“十四五”循环经济发展规划》到2025年,再生铝产量达到1150万吨的发展目标,原铝的产能将受到限制,再生铝行业成为国家未来政策大力扶持方向。 2021-12工信部、科技部、自然资源部《“十四五”原材料工业发展规划》支持优势企业建立大型再生铝回收基地和产业集聚区,推进再生金属回收、拆解、加工、分类、配送一体化发展。 全球再生铝产量 根据国际铝业协会数据,2009年-2020年全球再生铝产量由1887万吨增长至3471万吨,年均复合增长率6%。2021年全球再生铝产量约为3583万吨,预计2027年将超过5100万吨,年均复合增长率约5%。 当前全球低碳进程不断推进,再生铝代替原铝的趋势愈发明显。 主要国家再生铝产量 发达国家对铝资源再生的开发研究起步较早,废铝资源较丰富,废铝回收体系和法规相对完善,废铝回收情况较好。因此发达国家的再生铝产量占铝产量比重较高,日本再生铝产量占比已经达到100%。 中国再生铝产量 2022年中国再生铝在铝总产量中的占比为17.7%,再生铝产量具有广阔的发展空间。 2022年,中国再生铝产量达到865万吨,同比增长8.13%,实现产品产值近1900亿元,同比增长5.56%,实现降低碳排放量9515万吨。 按照15年报废年限计算,预计2025年再生铝将达到1100万吨,2030年2000万吨。 中国汽车保有量 2001年我国汽车保有量仅有1100万辆,截止2022年中国汽车保有量3.19亿辆,22年间中国汽车保有量增加了28倍。 进入21世纪,中国汽车保有量快速增加。今后几年,汽车即将进入大量报废期。 中国汽车用铝量 2021年我国汽车用铝量约为500万吨,同比增长10.13%,其中,乘用车用铝量约为359万吨,占比达到72%。 预计到2025年、2030年,汽车轻量化技术实现单车用铝量将分别达到250kg和350kg,同时,汽车用铝量将分别达到683万吨和981万吨。2021年我国再生铝产量占铝材比重约为12.53%,当前世界水平约为14.6%,再生铝在汽车上的应用还有较大的提升空间。 汽车回收铝量趋势 2021年我国报废汽车回收拆解量近238.6万辆,同比增长达10.8%,伴随报废汽车逐步进入放量期,废旧铝制车轮及其他汽车用铝随着报废汽车的增加而增加。 燃油车与电动车用铝趋势 预计2030年纯电动车单车用铝量将达283.5kg,新能源汽车与再生铝结合是未来重要的发展方向。 难题一:再生铝中Fe元素的危害 再生铝中的铁含量限制了其应用范围,尤其是在汽车底盘零件中。由于底盘零件的高性能要求,铁含量大多控制在0.15%(重量)以内,这大大限制了再生铝在汽车底盘零件中的应用。 再生铝中的Fe相:铸造铝合金中杂质元素Fe不可去除;随着铸造铝合金循环次数的增加,Fe元素含量增加。 如何降低再生铝中Fe元素的危害,是再生铝汽车底盘结构件急需解决的问题。 稀土La、Ce在再生铝方面的应用:稀土元素对再生铝中的Fe相有明显的的细化作用;稀土重熔变质持久性更好,可以有效利用在再生铝中。 再生铝微合金化:Mn、V、Cr等改变Fe相形貌,降低其危害;通过微合金化,保证再生铝的力学性能不降低。 难题二:环保问题 废旧铝车轮不用提前脱漆处理;能耗<70Nm³/t;VOC、二噁英排放满足国家环保标准要求。 难题三:熔体净化技术 废旧铝车轮重熔:再生铝车轮重熔后主要杂质为氧化物以及少量BaSO4和TiO2等。 再生铝车轮重熔后夹杂物含量(PoDFA):废旧铝车轮重熔后采用专用精炼剂精炼处理,并通过管式过滤后,铝液质量能够达到生产高端车轮产品要求。 铝车轮Wheel to Wheel再生 铝车轮Wheel to Wheel再生,做到铝制车轮全生命周期管理。 2020年度河北省中央引导地方发展资金项目:固体废物资源化优质再生铝研发及产业化。 前景与愿景 技术牵引: 构建再生铝废料周期大数据评估利用平台;研发再生铝低碳熔炼关键技术;研发再生铝全过程污染控制关键技术;开发再生铝智能分选装备;完善构建再生铝标准体系;创新碳捕捉技术。 》查看更多金属产业峰会安排

  • 汽车用铜面临的挑战及SMM解决方案【汽车材料论坛】

    在 2023中国工博会暨(第五届)中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用铜基材料发展论坛 上,SMM高级副总裁胡健给大家分享了汽车用铜面临的挑战及SMM解决方案。 中国新能源汽车产销尽管增速放缓,但全球来看潜力依然巨大 新能源汽车快速增长背景下汽车用铜面临的挑战 原材料价格波动挑战、新技术变革产品挑战、低/零碳发展政策挑战等均是汽车产业快速变革的背景下,汽车用铜面临的挑战。 原材料价格波动挑战 地缘政治、能源危机、疫情等因素加剧了2020年以来大宗商品价格波动 从产品拓展到全产业链分析:从产品拓展到铜的采选、冶炼、加工以及终端需求等全产业链进行分析。 从产业分析拓展到价值链分析 充分理解铜产业链定价 科学预测产业链价格走势 SMM解决方案:短期及中长期价格预测 SMM通过对铜短期和中长期的价格预测,进而更好应对原材料价格波动挑战。 新技术变革产品挑战 新能源汽车弯道超车背景下,中国汽车制造的供应链进一步被颠覆 电动用车铜组件:高压线束、锂电铜箔、电磁扁线、高压连接器等。 汽车行业漆包线需求预测 SMM评述:根据预测,汽车行业对漆包线的需求将从2022年的50万吨增长至67万吨,由于新能源汽车产量的增长速度和漆包线需求的单位消费量都高于燃油车,到2025年,新能源汽车对漆包线的需求将超过燃油车。相比于圆线电机,扁线电机的性能更加优异,扁线将是推动新能源汽车漆包线需求的最关键因素。 2022年,特斯拉全面配备扁线电机,许多国内汽车品牌也在逐步将圆线电机替换为扁线电机。 扁线和高压成为主流趋势 随着新能源汽车普及率的不断提高,扁线电机的优势逐渐凸显,将迎来爆发式增长。 为了解决新能源汽车快速充电的需求,高压平台成为电动汽车的重要发展方向,800v被认为是下一代电动汽车的必经之路。 800V主要实现路径的优缺点比较 在800v的两种主要实现路线中,PEEK线在整体性能上优于厚漆膜线,并且电机使用的环境要求越高,PEEK线的优势越明显。 PEEK线材采用基本涂层工艺。厚漆膜线采用复杂的涂覆工艺,需涂覆30次以上。绝缘漆层数过多会损坏漆膜,降低产品质量;PEEK线材具有优异的介电强度和非常高的PDIV值;PEEK线材的生产是无公害的,生产过程中产生的废料可以完全回收利用,在环保清洁的同时降低了成本;PEEK线材具有优异的稳定性,不会在较短的时间内性能下降。 PEEK线材耐软化温度低,如果电流瞬间加大,使得温度急剧升高的情况下,PEEK线在300摄氏度的情况下可能会发生软化,而厚漆膜线可以承受将近500摄氏度的温度而不会软化;PEEK线材的成本远高于厚漆膜线。 SMM解决方案:市场战略咨询 面对新技术变革产品挑战,SMM的解决方案是市场战略咨询。SMM拥有15年以上的企业咨询经验,1500个以上的成功市场及战略咨询项目。SMM将从 行业研究、竞争对手对标、战略规划和策略落地等多角度全方位地进行详尽的市场战略咨询。 低/零碳发展——政策挑战 众多车企已开启供应链“碳中和”管理,倒逼零部件供应商降碳 铜矿采选和电解铜冶炼是铜产业链中碳排最高的环节 铜行业正通过加大清洁能源的使用、再生金属大规模应用及技术的更新迭代,推动铜行业节能减排 SMM解决方案:联合合作伙伴服务有色金属企业碳资产管理 SMM将联合合作伙伴一起从碳研究、碳培训、碳咨询以及碳认证等服务有色金属企业碳资产管理。 SMM汽车产业页面上线 - car.smm.cn,欢迎点击查看! 》查看更多金属产业峰会安排

  • 汽车轻量化:多部件集成热冲压成形技术研究及应用【汽车材料论坛】

    在 2023中国工博会暨(第五届)中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用钢铁材料论坛 上, 华中科技大学教授张宜生分享了汽车轻量化:多部件集成热冲压成形技术研究及应用。 背景 随着运营和战略挑战的交替,汽车业务变得越来越不稳定。 为控制车辆重量不断增加,提出了新的材料、结构及成形技术,以减少二氧化碳排放。 过去几代车辆中体重增加的主要是驾驶员,以及更严格的碰撞法规: -增强的安全功能(例如ABS、ESP、更高的制动性能) -增加了功能和便利性(例如HVAC模块、电动车窗升降器、NVH减震) -增加车辆尺寸 由各种趋势驱动的当前减肥趋势: -发动机小型化 -增加轻质材料的使用 -面向重量优化的车辆设计 大多数原始设备制造商都在采用多种材料策略,将黑色和有色金属与塑料混合使用。 据有关资料称,美国需要64年达到温室气体排放目标,从2022年开始,到2084年可能达到目标。 在轻量化结构中,先进的钢材为结构车身部件提供了最佳的重量减轻与节省比。 两大热冲压强化工艺:硼钢的热冲压强化成形;铝合金热冲压成形强化成形。 多材料成形与多部件集成热冲压 高强钢板热冲压成形的工艺,从单一零件,发展到多部件集成热冲压; 混合(hybrid)成形或多材料(Multi-Material)成形开始研究和应用。 比较碳纤维与钢或铝的性能并不容易。与碳纤维不同,金属通常是均匀的各向同性的,这可以确保在各个方向上都具有相同的特性。这里说的混合成形是以金属为主,CFRP作为补充。 中国的热冲压成形强化生产线的分布 中国建成和在建的热冲压成形生产线已达300+条。 2022年的中国汽车生产与热冲压装备进步 2022年,我国新能源汽车继续爆发式增长,市场占有率已达到 25.6%,产销量分别完成705.8万辆和688.7万辆,同比分别增长96.9%和 93.5%。 目前高强钢热冲压件在新能源车上的应用已经能达到39-43%。 截至2022年底,中国建成和在建的热冲压成形生产线已达300+条,中国热成形行业呈现蓬勃发展之势。 热冲压生产线出现高节拍和大吨位(宽台面)的发展趋势。 热成形研究与工程技术队伍日益壮大。 激光落料、激光切割和激光拼焊技术和设备的技术水平和规模,正努力实现与热冲压生产线的全面配套。 多部件集成概念与激光拼焊板成形技术 热冲压零件的变强度成形技术及应用 模具分区设定不同温度,降低软区的坯料冷却速率,实现冲压件的分区强化(TTP) 采用同一强度级、同以板厚的坯料; 模具分块设计为加热和冷却不同的温度控制系统,结构复杂,难以细分强度段; 模具的加热部分的隔热技术难度大,导致有效热能利用率低,能耗高。 铝硅镀层拼焊板:两种不同的技术路线 ArcelorMittal公司提出了镀层部分消融的方案,去除铝层保留中间层,并在全球申请专利保护。 宝钢第二代拼焊技术,彻底规避了现有铝硅镀层板拼焊专利, 是一种低成本拼焊方案。 实现优化的钢材设计---在正确的位置使用正确的材料 摒弃了镀层消融生产线,可以有效的降低设备投资 ;生产效率提高20%以上 ;实现了设备投入及生产运营成本的双降,市场竞争力强;焊接质量稳定、可控、再现性好,接头热冲压后的性能满足车厂要求,100%断于母材。 多部件集成概念与激光拼焊技术 热冲压成形强化(PHS )密集型多部件集成(MPI )设计 降低车身车间复杂度,降低模具投资;ICE-HEV-PHEV-BEV;材料特性的定制优化和有效的载荷传递;更复杂的几何形状;综合抗侵入和能量吸收管理:乘员+蓄电池;更轻的车体,更低的钢用量;集成材料优化减少模具和减少点焊量。 高强钢内外环的拼焊板热冲压应用(Acura ) Acura创造了全球首创的内门和外门环系统,充分利用了这项技术并释放了巨大的设计可能性; 拼焊板可优化环的厚度,最大限度地提高材料性能和利用率。 多部件集成(MPI )内外双门环 内外双门环将侧面结构中的28个零件,减少到每辆车4个零件。 热冲压成形强化(PHS )密集型多部件集成(MPI )设计 为了证明MPI概念的实际可行性,ArcelorMittal全球研发团队完成了对S-In运动型SUV车辆后H型车架的MPI分析®. MPI的H框架概念用一个取代了11个单独的部分。该解决方案可以应用于几乎任何动力传动系,只需添加补丁即可加强局部区域。 ►MPI的H型车架设计表明,每辆车可以减少136个点焊,OEM车身车间的占地面积可以减少一半。每辆车的重量也减少了1.4公斤,这意味着由于钢铁产量的减少和车辆使用寿命的延长,二氧化碳排放量减少。 ►每个MPI门环减重近10公斤 ►ArcelorMittal的工程师们还将MPI概念应用于双门环。MPI概念将车辆每侧共13个部件组合在一起,每侧仅4个。每侧每点焊数量减少了122个,或整个车辆减少了244个。一般来说,使用MPI设计,车身质量减少约20公斤。 ►ArcelorMittal现在正在为地板开发一种新的MPI概念。 ►MPI框架结构在H尾梁、双门环和地板的MPI应用已通过相关的IIHS和欧洲NCAP测试。 ►ArcelorMittal认为,MPI概念将为车辆的发展提供新的维度。未来几年,将与OEM合作确定和开发更多的MPI应用。 热冲压从数字化到智能化 数字化车间: 热冲压生产线与激光加工 热冲压智能制造从数字化车间开始。 数字化车间: 热冲压生产与激光加工流程的升级 Sigma IV :高强钢多部件集成热冲压-激光加工数字化车间(2019-2025)。 热冲压生产:从数字化制造到智能制造 激光同步落料协同与热冲压生产系统的协同工作。 当落料件材质和厚度发生变化时,需要调整激光功率、焦点、辅助气体压力、矫平机参数和切割速度等工艺参数,才能保证切割质量。 完全数字化的热冲压生产车间:智能热冲压生产线 模具监控系统: 热冲压成形强化零件直接受模具的影响;模具的稳定性,影响零件的成形性和力学性能; 在生产线上,模具和工艺的控制从模具识别开始;模具识别可以避免操作错误,提高安全性。模具的工作状态监控,是流程管理的关键技术之一。 智能工艺控制:通过机器学习实现自适应生产控制。 用模具ID号,关联零件的名称,材料,成形力,以及仿真数据;生产线数字伺服压机的执行流程与模具工作参数的匹配检验;比较生产(成形)数据与设计数据的差别,通过机器学习,修改计算模型;根据实际的设计与现场的模具性能差异,自动调整工艺参数,提高成形强化质量。 由于热冲压生产线节拍与激光切割机节拍不同步,单条热成形生产线要与多台三维五轴激光切割机才能匹配,方能满足整体产能需求。热冲压生产节拍基本不受零件大小的影响,而激光切割机的节拍受切割路径长短,切割时间也有所不同。 调整激光加工群的任务,进行动态调整,有助于与提高生产效率和设备利用率。 智能管理技术,可以协同热成形生产线与激光加工群的工作。 基于工业4.0的热冲压生产系统 热冲压智能应用系统:生产过程监控--用于全面了解所有与生产相关的数据。 传感器网络系统:传感器数据和装置信息(如压力机、加热炉、机器人和输送装置、冷却装置、 温度检测装置、视频监控装置和其他附加传感器)的收集。 根据系统的物理响应的需要,在运行周期内的多尺度数据采样率。 基于工业4.0的热冲压生产系统的研究及应用 Sigma-2 热冲压生产诸元的检测;Sigma-2热冲压生产诸元的自相关分析;Sigma-2 热冲压生产线的生产频度监测。 结论及展望 市场的未来发展及其影响 价格竞争力、全球影响力和质量领先成功参与市场的核心因素 要点总结 研究中确定的趋势预计将对冲压白车身和底盘组件产生积极影响。因此,预计市场将超过汽车生产增长,为供应商提供如果他们能够满足以下关键市场和采购标准,则业务稳定: ►成本竞争力提升(流程卓越) ►处于市增长中的场区域(主要在中国) ►在项目管理方面具有足够的开拓能力(尤其是全球平台) 尽管预计钢材将仍然是主要材料,但可能会需求原始设备制造商在其他方面具备竞争力材料。因此,供应商必须确立材料策略并监控不同类型的材料发展。 热冲压技术将是冲压组件的关键增长动力,到2025年,市场规模将增加近三倍,超过150亿欧元 ►随着越来越多的供应商开始使用热冲压技术,通过内部能力分析可以更好地理清热冲压成本结构,竞争加剧,价格压力风险增加. ►进一步的技术改进是可能的(例如定制材料特性),为供应商提供了进一步增值的机会. 从宏观角度来看,环境条件预计仍将不稳定,对供应商的商业模式提出了特殊要求 ►高度灵活性,因此供应商可以根据OEM数量,敏捷、低成本地调整运营 ►密切监测汽车行业的潜在负面因素:当前的汽车产量预测显示产量在增长,但必须关注未来情况和基本假设可能会发生的变化。 热冲压成形的未来展望 到目前为止,高强钢热冲压成形仍然是先进材料成形技术,正广泛用于汽车车身制造。 在商业车底盘和车厢结构件中开始使用热冲压钢。 热冲压成形技术的未来增长很强劲,这一预测既是基于事实。单台车身的热冲压零件的数量正在大幅度增加。 热冲压零件的复杂性正在提高,例如门环等部件数量和种类成发展趋势。 目前还没有可以取代热冲压成形技术的替代技术。到目前为止,没有任何产品能够满足现有的高强钢热冲压零部件的质量和成本竞争力。 热冲压自动化和智能化设备,高性能大型复杂模具,高性能的激光落料、激光拼焊以及三维五轴切割设备,都在提高性能的前提下,大幅度降低车身零部件制造成本。 汽车销售将继续强劲增长,特别是在中国和北美自由贸易区,以及在同一地区电动汽车市场的增长表明,对热冲压组件的需求日益增加,这表明热冲压成形技术有着广阔的发展前景。 在数字化热冲压和激光加工装备基础上,才有可能建立起热冲压智能制造的必要基础。 》查看更多金属产业峰会安排

  • 镁是我国最具战略优势的金属材料之一 镁合金材料应用现状如何?【汽车材料论坛】

    在SMM主办的 2023中国工博会暨(第五届)中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用低碳铝镁材料发展论坛 上,宁波保税区海天智胜金属成型设备有限公司镁合金IPD总经理葛琪威介绍了镁合金材料应用现状、镁合金半固态注射成型、镁合金半固态注射成型应用等内容。 镁合金材料应用现状 镁占全球元素储量的百分比 镁是全球上储量最丰富的元素之一,在地球上的储藏量约2.7%,储藏量非常丰富。按一年开采100万吨计算,可以开采几百年。 我国镁矿资源占全球资源的百分比 我国镁矿资源占全球镁资源约70%以上,镁合金是我国能100%自给自足的金属材料,也是我国最具战略优势的金属材料之一。 镁的应用 镁密度为1.8,是最轻金属材料,比强度高,散热性好等特点,在交通运输,电子工业,医疗领域,军事工业等具有广阔的应用前景。 车辆交通:包括汽车、轨道交通车辆、摩托车和自行车等零部件。 3C电子产品:手机、笔记本电脑、相机、摄影机等电子产品壳体。 航空航天:航天飞行器、卫星民用航空座椅、及深空火箭部件等。 军工武器:单兵防护用品,枪械、导弹、战机等产品。 生物医疗:运动护具、骨植入体、可降级血管支架和心脏支架等。 其他应用:镁合金在核电装备、海洋船舶和油田开采等行业亦有一定的应用。 常规镁合金压铸 镁合金压铸成型是常见的镁合金生产方式之一。由于液态镁合金非常活跃,所以镁合金压铸需要用到保护气体来隔离液态镁和空气,阻止其氧化反应。其中主要使用的是SF6保护气体,SF6是全球最可怕的温室气体,一台700吨压铸机一年需要消耗约630kgSF6,相当于向大气排放15000吨CO2。这不符合低碳的发展需求。 有没有更安全更低碳环保的镁合金成型方式? 2018年关注到镁合金注射成型,该成型原理类同注塑机,这种成型方式没有熔炼炉,不需要熔炼炉及SF6保护气体,整个生产过程更安全更低碳环保。 海天金属镁合金半固态注射成型机 镁合金注射成型机有注塑机的成型原理,又有压铸机的高速高压和高温的特点。依托海天机械在注塑机和压铸机领域积累的大量技术和经验,结合市场的需求,调研行业痛点,我们成功开发了HMG系列镁合金注射成型机。其中HMG3000是目前全球最大的镁合金注射成型机。 镁合金半固态注射成型 没有熔炼炉;没有SF6保护气体(碳排放指标);汤液温度低;产品致密性好,气孔、渣孔有效减少;产品力学性能提升。 半固态成型产品尺寸精度高,变形量更小,后道整形工作量小。 收缩率对比 半固态:3.5-4.5/1000<普通压铸:5.0-6.0/1000 半固态成型: 合金液内部球状组织,夹杂少,产品的外观和内部致密性更好,且尺寸精度更高,有效减少后道加工量。 镁合金半固态注射成型应用 汽车行业类 (1)名称:汽车三联屏背板 设备:HMG3000 产品尺寸:1500×240×24mm 产品重量:2940g (2)名称:汽车三联屏背板 设备:HMG3000 产品尺寸:1400×290×60mm 产品重量:2060g (3)名称:汽车双联屏背板 设备:HMG1300 产品尺寸:670×205×15mm 产品重量:710g (4)名称:汽车中控屏幕背板 设备:HMG700 产品尺寸:357×236×10mm 产品重量:610g (5) 名称:汽车座椅靠背 设备:HMG1300 产品尺寸:560×400×10mm 产品重量:1250g 电动车行业类 名称:电动车轮毂 设备:HMG850 产品尺寸:直径275mm 产品重量:960g 3C行业类 户外行业类 海天镁合金半固态注射成型设备 机型 中小机型:HMG350、HMG700、HMG850 大型机型:HMG1300、HMG1650、HMG3000 未来规划 HMG3500、HMG4500 镁合金应用试模中心 配置HMG700、HMG850、HMG1300、HMG3000四套注射成型岛,以及材料实验室与X光检测室。 提供新材料、新产品、新技术的应用测试;提供人员技术培训与试模服务。 打造高端应用团队,提供设备选型、全套成型方案、模具指导、注射工艺、生产指导等一系列的应用支持服务。 》查看更多金属产业峰会安排

  • 新能源汽车连接器关键部件材料的应用和面临的问题【汽车材料论坛】

    在 2023中国工博会暨(第五届)中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用铜基材料发展论坛 上,安波福CS亚太区研发中心材料主管李心林对铜合金在新能源汽车连接器上的应用和思考进行了阐述。 新能源汽车连接器产品概览 汽车 – 拥有的最复杂的电子设备,它所需的计算机能力比一架航天飞机还要强大。 如今,一辆汽车内有多达2200根端子和280个塑壳连接器来确保车辆的正常运作。 完整的产品家族 5 组战略产品家族完全符合市场需求及技术发展趋势。 铜合金材料选择要求和准则 端子基材 设计要求(接触力、设计应力、耐久性等)以及材料关键性能(尺寸、弹性模量,电导率,应力松弛,镀层类型等) 应力松弛 VS 应用温度 端子选材 端子应用? » 公端或母端? » 公端子对材料应力松弛性能要求不高,但需要满足压接性能。 最大应用温度? » 母端子选材主要取决于应用温度等级 » 导电率? » 通多少安培电流? 导电率和端子尺寸 屈服强度? » 最大屈服强度和合适的折弯成型性能 镀层? » 锡镀层最为常见. » 高温度条件(如> 150 °C) 常需要选择Ag 或 Au. 同时兼顾成本。 » 数据传输和安全应用型端子,如安全气囊一般用Au镀层,以保证性能的可靠稳定性。 端子镀层 接触镀层和选择准则 接触镀层的功能:优化接触界面、保护基材 主要考虑因素:正向力、寿命、应用环境、电压,电流、镀层匹配、电镀技术 Tin 锡 好的耐环境性和低成本,焊接性能好 锡铜、锡铋、锡铅等合金,提高产品焊接能力,避免锡须,但锡铅逐步被替代 电镀锡的种类较多—雾锡、亮锡、热浸等 相比其他的端子涂层,其耐磨性较差 接触性能随时间/温度退化 Silver 银 良好的电接触性能,增进信号传输(银性能最好,容易硫化,硫化后也导电) 容易受空气中的硫和氯的影响而变色 比锡硬,但相同或高于锡的摩擦系数 比电镀锡昂贵 Gold 金 良好的接触性能和耐环境性,改善导电接触阻抗,增进信号传输 良好的摩擦磨损性能,硬金比锡或银硬,且摩擦较小 金性能最稳定也最贵,但每个端子并不需要太多的材料 Copper 铜 打底用,增进电镀层附着能力 抗蚀能力(铜容易氧化,氧化后,铜绿不再导电,所以镀铜产品一定要做铜保护) Nickel镍 打底用或做外观,增进抗蚀能力及耐磨能力 PdNi钯镍 改善导电接触阻抗,增进信号传输,耐磨性高于金 基材预镀 铜合金预镀工艺 机械刮擦 风刀 电镀:Reflow (回流锡),Matte tin(雾锡),Bright tin (亮锡),选择性电镀Ag/Au,etc. 新能源汽车连接器关键部件材料应用介绍 新能源汽车高压连接器特点 其从电压、温度、密封、载流能力以及振动等方面进行了介绍。 典型应用- 高压连接器 典型应用-充电插座及充电枪 典型应用-PDU/BDU 典型应用- 低压端子 典型应用-中央电气盒 典型应用-板端连接器 典型应用总结 其从产品应用、关注点、典型合金、镀层、成本等方面进行了总结。 材料应用面临的问题及机会 面临的问题 供应链脆弱,停产,无法按时按量交付 铜材厂电镀服务能力不足 -选择性电镀 -热浸镀锡银 -薄Ni, 耐磨, 低Cof 材料的均匀性,稳定性不够 - 磷青铜双向折弯 材料性能和产品设计及制程匹配性不够 - 弯折性 & 回弹 高性能材料专利壁垒, 应力松弛、疲劳强度数据缺少/不全 -C1808, C1807 -CuBe 贵金属复合材料,异型材, 线材生产和包装能力不足(预镀线) 原材料成本占比高 原材料交期与客户快速响应需求间的矛盾 潜在的机会 展望 随着国产化的不断推进,原材料厂商经验不断积累,对连接器产品应用了解越来越深入,一定会生产出更多的质优价廉的铜合金材料。 在国产材料的支持下,连接器厂商也一定会开发出有竞争力的连接器产品,推动汽车‘新四化’ 不断向前。 》查看更多金属产业峰会安排

  • 技术专家分享:连接器中铜的应用 接触件对铜材的需求【汽车材料论坛】

    在 2023中国工博会暨(第五届)中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用铜基材料发展论坛 上,中航光电科技股份有限公司特级技术专家李刘生分享了新能源汽车连接器关键材料应用与高可靠、轻量化需求。铜材指标的一致性关系着接触件性能的一致性。材料生产商将各项指标做细、做稳。 1.连接器中铜的应用 高压连接器用铜 不同零件对铜的要求 高压连接器设计目标:小尺寸、轻量化、低成本。 2. 接触件弹性结构 以桥梁断裂和屋顶坍塌等为例,进而谈到连接器弹性接触件的失效、力学的设计要求。 从力学的设计要求来看:接触件在弹性区间内工作;挠度变化 ΔS 时,力变化ΔF 越小越好。力学设计要求加长梁。 电阻设计要求减短梁 实际的设计——弹塑性变形 连接器弹性接触件的失效 3 .接触件对铜材的需求 连接器设计选材:导电率、抗拉强度、弹性模量、屈服强度、泊松比、延展率、硬度、抗热应力松弛、导热率、热膨胀系数、比热。 铜材指标的一致性关系着接触件性能的一致性。 材料生产商将各项指标做细、做稳 从概念设计、材料预选、静力仿真以及供养试生产、量产等各项指标都要做细做稳。满足轻量化、小型化、低成本和可靠性等要求的精确的接触件设计有稳定的载流和高寿命,会形成稳定的力和低蠕变,进而形成稳定的材料。 》查看更多金属产业峰会安排

  • 大咖分享:新能源汽车绿色选材及安全性 “绿色” 材料及“绿色” 智造技术【汽车材料论坛】

    在 2023中国工博会暨(第五届)中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用钢铁材料论坛 上, 电子科技大学深圳高等研究院博士熊自柳讲解了汽车行业绿色、轻量化发展背景,并新能源汽车绿色选材及安全性、“绿色” 材料及“绿色” 智造技术分享了相关干货。 汽车行业绿色、轻量化发展背景 绿色可持续发展背景:绿色、低碳、可持续发展是时代的主题 疫情后全球碳排放量继续增加,2022年全球二氧化碳排放量达到368亿吨,何时实现碳峰值仍未可知,在此背景下全球33个国家和经济体承诺碳中和,致力于碳减排。 全球各大经济体制定了严格的CO2排放目标,中国发布了汽车全生命周期温室气体及大气污染物排放评价方法T/CSAE 91-2018, GB/T32515-2015温室气体排放核查与报告要求等标准。 汽车行业在行动:国内外主要车企都制定了碳排放时间表和技术路线,丰田2015年最早制定碳排放计划,长城汽车2021年6月制定碳中和计划,博世汽车400个业务已实现了碳中和目标。 电动车比燃油车全生命周期降低碳排放43.6%,汽车行业选择主推发展电动车型,近年来国内新能源电动车获得了快速发展。 国内外头部钢铁企业制定了自己碳排放时间表和技术路线,国外SSAB公司最早2030年实现无碳目标,国内宝武、河钢等致力于2050年实现碳中和。 新能源汽车轻量化背景:轻量化提升续航里程,减少电耗,减少全生命周期温室气体排放 轻量化+提升电池能量密度的混合策略是续航里程提升的最经济的手段,整备质量每减少 10%,续航里程增加 5.5%;每轻量化170Kg,电耗减少1kWh/100km。 轻量化是提升续航里程的重要手段:整备质量每减少 10%,续航里程增加 5.5% 轻量化是将降低电动车电耗的重要手段:轻量化170kg,每100km行驶里程,减少电耗1kWh 新能源汽车绿色选材及安全性 轻量化选材基础:全生命周期碳排放 高强钢单位碳排放值是铝、镁、碳纤维的20%、10.5%和5%,零件重量1.2,1.5和1.7倍,材料生产阶段总碳排放23%,7%和17%,整车低碳排放车型数量占比达到68.9%,是汽车全生命周期实现“0”碳排放的最理想材料之一。 AHSS钢制车身全生命周期低碳排放车型占比68.9%,明显对于Al制车身全生命周期碳排放车型31.1%。 轻量化选材基础:车身安全性要求 高强钢在强度、弹性模量等安全性能方面相比铝、镁、塑料等材料优势明显,是乘用车尤其新能源汽车轻量化安全设计最佳材料之一。 轻量化选材基础:汽车制造成本分析 高强钢比铝/镁/纤维等具有价格优势,AHSS钢进一步扩大优势,世界汽车用钢联盟概念车钢质FSV比铝制FSV总成本低。 钢质电池包(61.3%Steel+36.8%Al)比铝质电池包(14%Steel+80.6%Al)成本降低约20.1%,成本节约232元 。 “绿色” 材料及“绿色” 智造技术 “绿色”材料: 钢铁材料“净零碳”发展 钢铁行业实施“控碳”、“降碳”、“净零碳”的技术路径:严控产能、压减产量实现总量控制;节能提效、结构调整、能源替代实现降碳;氢冶金、碳捕集,借助碳汇实现“净零碳”助力汽车轻量化和“零碳”发展。 “绿色”材料:钢铁材料绿色化发展-生产流程持续革新 钢铁材料采用氢冶金、电炉炼钢,ESP+CSP等短流程工序,碳排放可降低75%以上,吨钢二氧化碳可低至0.4吨。 “绿色”材料:汽车用钢超高强发展 MS、HF、DP、QP等超高强钢强度可达1400MPa以上,在白车身应用比例达71%以上 “绿色”材料:铝材料绿色化发展 电解铝生产工艺LCA周期碳排放约18吨,采用回收铝冶炼可降碳95%,碳排放大幅降至0.6吨。 “绿色”材料:铝材料高强化发展 汽车用铝板性能不断提升,通过轻量化潜力还可以提升,单从厚度角度来看,目前还有65%的轻量化潜力。 “绿色”智造技术:汽车“绿色” 制造技术 汽车制造阶段产生了4.3%LCA碳排放,碳排放量达到1.7吨二氧化碳。 辊压、液压成形制造技术材料利用率、轻量化水平高,碳排放比冲压制造的汽车减少碳排放。 FSV成形制造方法对碳排放的影响 不同成形制造方案碳排放数据:冲压>热冲压>辊压>液压成形 先进的成形技术可以提升材料利用率、成材率、降低能耗,智能制造赋能成形制造“绿色” 发展。 》查看更多金属产业峰会安排

  • 铍铜生产现状和进口材料差距分析 铍铜的应用及替代材料创新研究【汽车材料论坛】

    在 2023中国工博会暨(第五届)中国汽车新材料应用高峰论坛-汽车用铜基材料发展论坛 上,原上海航天技术研究院电子元器件检验中心航天金属材料和电连接器专家杨奋为带来对接触件用铍铜产业链的创新研讨。 1.问题的提出 今年5月10日在文昌成功发射运力达7.8吨的天舟6号,新闻报道其全部使用了国产电子元器件。我国重点系统工程用连接器虽实现了替代进口,但连接器关键原材料对外依存度仍很高,在产业链、供应链“自主、可控”方面和发达国家存在明显差距。尤其是制作连接器关键零件“弹性接触件”的铍铜材料长期依赖进口,我国具有自主知识产权能等效替代进口铍铜材料创新研究严重滞后。 早在十年前其撰写的“高可靠电连接器接触件材料的联合创新研讨”一文中就指出:“目前选择进口材料虽能完全满足高可靠电连接器技术要求,但往往受价格和交货期影响,特别是受国际形势影响较大。而选择国产材料,虽目前某些质量性能指标有待提高和更加稳定,短期内尚不能达到髙可靠电连接器产品设计要求,但从战略发展分析:必须大力扶植国产材料的创新发展,解决制约我国电连接器发展的瓶颈之一,即解决国产材料替代进口的问题”。 2.铍铜在高可靠电连接器上应用 电连接器是一种为电线和电缆端头提供快速接通和断开的装置。是连接各类电气、电子系统不可缺少的基础元件。追溯其下游,更大的系统整机,电连接器是从属于系统整机的组成部分。 新能源汽车连接器电缆组件(俗称线束),将电池、电控、电机连成电源驱动系统。连接器用量由传统汽车500个增至800-1000个。电压由传统汽车14V蹿升至60V-800V甚至更高,需提供10A-380A电流等级传输。对连接器接触件、绝缘体等关键零件原材料提出苛严要求。 接触件是连接器的导电核心零件。将来自连接器尾部所连电线电缆的能量或信号传递到与其相配连接器对应接触件上。和人的血液和神经系统一样,组成整机系统每个连接器的每个接触件都必须接触良好,保持低而稳定的接触电阻,才能保证整机系统安全可靠运行。 铜材性能是连接器接触件性能基础保证 铍铜具有比一般青铜和黄铜更高强度和良好的综合性能,能满足连接器弹性接触件设计选材一系列要求。承受高应力时能无屈服变形或断裂,维持长期的高应力状态而不松弛,在有限的空间内能承受最大的力。并具有高的导电率和导热率、优良的抗腐蚀性、良好的工艺性能。退火或冷轧状态带材任何方向都能冲压成形。是制作高可靠电连接器弹性接触件的首选材料。 GJB598、GJB599等国军标生产用于航空、航天等领域的高可靠军用电连接器,通常采用铍铜棒线车制“圆形直开槽插孔或侧开槽插孔”。 用铍铜带冲制“方形簧片插孔”、分体式鹰爪插孔“鹰爪”、大电流冠簧插孔“冠簧”,以及连接器绝缘体(上下安装板)内固定接触件位置的“卡爪”等零件。 用铍铜丝绕制作线簧插孔中“线簧”、绞线插针中“缆束”以及绕制“毛钮扣”等零件。(毛钮扣作用是将其插入绝缘基板的孔中,上、下层基板导体通过凸包挤压,实现多块微波多芯片组件基板上导体可靠连接。) 3.铍铜及其替代材料创新研究 铍铜在生产冶炼过程中对环境存在污染。工业上用碳和氧化铍热还原法制取铍- 铜中间合金是在电弧炉中进行的,电弧炉置于密封容器内,操作人员戴防毒口罩。许多企业领导和专家都提及铍铜材料今后在国际上是否会逐步禁用的问题。为此,我专门向我国最大的铍铜研制生产企业—宁夏东方集团公司铍铜分公司咨询。答复是当今世界上还没有对铍铜合金在使用的禁止和限制上有任何法律规定。 虽接触件用铍铜本身无毒对环境没污染,但生产冶炼过程中对环境存在污染。在对环境要求越来越严格的今天,研发铍铜替代材料一直是业界关注的课题。 近年来博威合金、兴业盛泰、陕西斯瑞等铜加工厂龙头企业相继研究开发能替代铍铜的铜镍锡、铜镍硅、钛铜等合金系列材料,并已部分成功应用于民用产品。但其综合性能仍无法与铍铜合金媲美。 航空、航天等军用电连接器产品由于设计都引用国外标准,定型产品接触件原选用铍铜,未经严格验证试验不能用其它合金替代。 4.铍铜生产现状和进口材料差距分析 中色宁夏东方集团是我国最早建立、专业研制生产军用铍铜的重要基地。该公司生产的铍铜带成功应用于制作航天等军用电连接器卡爪等关键零件。广东珠海大华是具有相当规模、专业生产铍铜带的民企。苏州富耐佳引进二条月产千吨的低铍高导铍铜带生产线。株州艾美专门生产易切削铍铜棒线有数十年历史,产品远销欧美等国。苏州金江仿制日本NGK 铍铜细丝,成功应用于制作微矩形连接器线簧插孔和绞线插针。 要改变国产铍铜生产现状,实现替代进口目标, 必须首先深刻认识与进口铍铜存在差距的根源: 1)产业链缺乏顶层设计 早些年对铍铜材料应用基础研究不重视,接触件用铍铜产业链发展不协调,整机系统成套设备与连接器接触件用铍铜材料基础研究脱节。 改革开放初期选择依靠整机组装生产为主发展路径,导致政府和市场“重主机、轻配套”。进入世贸组织后关税降低,政府对进口铍铜材料给予补贴鼓励,进口铍铜代理商迅速占领市场,国产铍铜企业缺乏市场应用发展机会。 2)院所转制造成铍铜材料基础共性技术研究薄弱 科技和经济融合不足,长期处于跟踪模仿 ,高水平自主创新很少。不能满足连接器行业高质量发展需求。改革开放初期,军用电连接器生产企业选用进口铍铜材料满足国家重点工程配套急需。但伴随经济发展和政治形势变化,国外“封锁”、“垄断”加剧,暴露接触件材料的“短板”和“卡脖子”问题。 3) 技术集成度低、质量一致性差 改革开放初期,中色宁夏东方集团公司铍铜分公司曾给航空、航天等电连接器企业供应过铍铜丝、棒、带材。后因这些企业要求供应的铍铜品种规格多、数量少,每种规格每年耗量仅几公斤。订货重量低于行业标准规定每卷重量下限而无法订到所需规格铍铜。目前全国铍铜用量约300吨/月。江苏多家生产铍铜的民企生产规模都不大,设备相对落后,但销量却占用量70%。 国产铍铜品种规格少、技术集成度低、质量一致性差,竞争不过进口铍铜而逐渐退出市场。 4 ) 专业人才流失严重 部分企业考核体系存在弊端,核心技术知识产权欠缺。技术人员待遇偏低,人才流失严重,难以聚集高端高层次人才。 5.接触件用铍铜产业链创新必要性分析 工信部产业基础专家委员会主任陈学东院士有关制造业产业链创新专题报告中指出:制造业由“制造”转型为“创造”大国有六大指标。 根据以上六大指标,对照我国接触件用铍铜产业链研究生产现状,存在以下问题: 高可靠电连接器接触件零件是若干技术组合的结果,按生产流程上下游关系形成一个技术链。 技术集成创新的重要特征是寻求最大限度满足整机装备配套连接器的市场需求和可供的最优技术资源匹配性,实现技术链上的“材料技术”、“工艺技术”、“装配技术”和“检测技术”等全部技术的“优化组合”。 其中“材料技术”(铍青铜及其替代材料质量一致性)是优化组合的源头和基础。电连接器生产企业必须通过接触件用铍铜产业链创新,和设计、材料和工艺设备等外部资源全面整合,掌握接触件等关键零件核心技术,才能使连接器质量和可靠性逐步赶超世界一流水平。 6. 建议 6.1 组织“现场学习考察”和“产业链创新论坛”活动 中色宁夏东方集团公司是国家化巨资建设生产军用铍铜的重要基地(905)。近年来,公司围绕“聚焦钽铌铍,行业引领为国争光,发展新材料,转型升级做优做强”发展战略,坚持“围绕钽铌铍做精,围绕相关金属及产业做大,围绕科研和人才实力做强”,优化产业布局,有效提升企业核心竞争力和风险抵御能力,为实现扭亏为盈目标奠定基础。到2025年,把中色东方建成“世界一流的钽铌铍和稀有金属材料科研生产基地”。(以上信息摘自该公司网站) 建议中国有色金属加工工业协会征求中色宁夏东方集团公司等产业链企业领导意见后,组织长期致力于接触件用铍铜应用基础研究专家、学者赴宁夏东方集团铍分公司、苏州金江、中国探针、贵州航天电器、中航光电等生产和应用现场学习考察。举办“接触件用铍铜技术集成创新论坛”,各自发表创建接触件用铍铜产业集群真知灼见,共商实现“替代进口”目标解决方案。从中寻觅和培育今后能积极组织策划接触件用铍铜产业链创新活动和发起创建接触件用铍铜产业集群的优秀人才。 6.2 举办“接触件用铍铜质量一致性”团体赛 “工业互联网发展行动计划(2021-2023)”指出:要推动形成各方积极参与的团体赛模式。企业不能单打独斗。要充分调动工业企业、基础电信企业、工业软件企业、工业控制企业、设备制造企业、解决方案提供商等各方积极性,推动形成主体多元、协同创新的产业生态和“团体赛”模式。 设计、材料、工艺等多种因素都会影响电连接器接触件质量一致性。企业产品要争创“世界一流品牌”或要争当细分领域“专精特新”小巨人企业。必须首先深刻理解与发达国家同类产品质量存在差距的根源。 建议在政府主管部门领导下,工信部电子四院、五所等标准和质检第三方组织举办“接触件用铍铜质量一致性”团体赛。 6.3 修改接触件用铍铜质量检验标准 现在国家技术监督局执行的国家标准是产品功能性合格的入行门槛最低标准。地区(行业)团体标准要求往往高于国家标准。国际标准兼顾发展中国家现状,还不是全球行业最高标准。处于全球领先地位的世界一流企业标准,才是行业最高标准。 目前国产铍铜企业还停留以满足材料理化性能是否合格的低水平监管阶段。 要实现接触件用铍铜“替代进口”和争创“世界一流品牌标准”奋斗目标,必须加强顶层设计,在政府主管部委组织领导和政策支持下,通过“政、产、学、研、用、金”结合,加强产业基础标准研究,充分利用接触件用铍铜产业链生产过程控制在线数据,通过“线上+线下”、“企业+院所”数据互联互通,制定新的接触件用铍铜质量检验标准。 例如铜带厚度偏差对插孔接触件分离力波动(质量一致性)十分敏感。每卷铜带生产过程中宽度、长度方向的厚度偏差实时监测数据,对产业链补短板,解决“卡脖子”材料问题,就是有用信息。应充分利用智能化生产过程中的有用信息,通过网联化建立生产过程在线检测+定时监测的新型质量检验方法。 建议分二步走,第一步行业层面:组织已实现数字化生产的铍铜生产企业联合下游接触件生产企业先行先试,总结经验制定出行业团体标准。第二步国家层面:扩大试验应用成果制定出国家军用标准。 6.4 创建接触件用铍铜应用研究和生产基地 为做到供应链“自主可控”,满足企业工艺设计到运行过程中低碳需求,降低物流环节能耗和碳排放 。 建议在国家主管部门组织领导下,以市场为导向改革原有产业结构,在接触件用铍铜产业链上建立联合创新的合作机制,整合我国高可靠连接器接触件先进的设计,优质的材料,杰出的精细加工技术,富有创新精神的研发团队等资源,组建一个能为全国各行业高可靠连接器生产企业量身定制、一站式服务、髙度技术集成的接触件用铍铜应用研究和生产基地。实现铍铜材料兼弹性接触件工业3.0、工业4.0生产。 》查看更多金属产业峰会安排

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