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在疫情下,精密铸造企业该这样突围

根据中国铸造协会精密铸造分会 2020 年 6 月最新公布的数据显示,中国精密铸造行业在经历了2008-2018 这黄金 10 年的快速增长后,在 2019 年迎来了拐点,全年全行业下降了4.8%,近 20 年来首次出现了负增长。在 2020 年全球疫情形式严峻的情况下,国内精密铸造企业破局方法是什么?本文以国内精密铸造行业发展趋势为切入点,详细介绍业内企业如何利用新的技术手段提升经营利益,渡过难关。

01

全球精密铸造行业在 2020 年遭遇拐点


                                   2011-2018年 全球精密铸造行业发展趋势 (单位:亿美元)

据中国铸造协会精密铸造分会 2020 年 6 月公布的数据,2018 年全球精密铸造行业总营收达到了 142 亿美元,较 2017 年的 137 亿美元,增长 3.1%。其中高附加值产品占总产值的 57%,汽车零部件占 14%,通用零部件占 29%,整体行业在较为稳定地向前发展。全球精密铸造行业的稳步向前与全球航空航天和汽车制造行业的高速发展密切相关。据统计显示,2008-2017 年这 10 年间,全球商用飞机的交付量增加了 1.9 倍,航空航天的需求占据了全球精密铸造行业总产值的 39%,汽车行业总增长达到了 38%,占总产值的 14%


新冠疫情对全球航空航天运输业影响巨大

据国际航空运输协会统计,全球航空及运输行业 2020 年总产值相较 2019 年预计减少4190 亿美元,其中仅 4 月下降 20%,预计在 2023 年之前都难以恢复到 2019 年的水平。

2020 年上半年的飞机交付情况也相对堪忧,据统计上半年空客仅获得了 3 架商用大飞机的订单,而波音还未获得飞机订单,相较与 2019 年共计 100 多架的飞机交付量所差甚远。

在全球疫情形式依然严峻的状况下,中美贸易摩擦短期内也并无缓和的趋向,占据国内精密铸造总产值约 52% 的出口业务面临着前所未有的挑战。

02

国内精密铸造行业如何应对愈加严峻的局势

2019 年中国的精密铸造行业出现了拐点,全年总产值大幅下降 4.8%,是过去20年来国内精密铸造行业首次出现负增长。

主要影响因素

整体产能过剩,供大于求各省2019年均开展了环境治理整顿工作· 高端铸造技术缺乏,研发投入量不足· 制造业和汽车行业整体下滑· 中美贸易摩擦造成的业务收缩根据国内领先的 34 家精密铸造企业的调研报告来看,出口总额占总营业额 50% 以上的企业占比超过了 60%,总体产值的 52% 依赖出口。在 2020 年全球疫情情况依旧严峻的情势下,如何找到新的行业增长点、提升核心竞争力,是精密铸造企业破局的关键。

SECTION 1

挖掘重点行业

航空航天

未来20年里商用飞机采购总量可达 9.04 万亿美元,占 GDP 总量的 4.6%军用装备的投入量逐年加大,军民制造融合带来的利好航空航天领域未来体量巨大,关键零部件逐步从进口到国产化会带来巨大的市场机遇汽车制造

2019年全球汽车零部件在精密铸造领域总产值达到 34.6 亿美元,较 2015 年增长 44.2%中国作为全球最大的汽车消费国和生产国,配套市场规模巨大国产车品牌对外出口增大,自研发动机成为趋势,即使 2020 年整体行业下滑,未来市场依旧有极大的发展机会

医疗器械

2018年全球精密铸造总产值中,医疗器械占总产值的 17%医疗水平的不断提高,老龄化趋势明显,对各类医疗器械需求增大医疗技术及器械的出口量在整体提升

SECTION 2

提升企业核心竞争力

技术能力

提升企业在设备、材料、检测等环节的技术革新能力,切入高附加值产品领域技术研发介入到产品研发阶段,往发动机开发等高端领域深入提供复杂铸件服务(如组合型铸件、最终使用件、多种材料复合件等),降低用户成本,提升经营利润

服务能力

完善整体供应链能力,提供配套的服务解决方案保障产品质量及各批次产品的一致性加强对现场的技术型人才、工艺和控制人员的培养,构筑核心的服务能力优势

新技术的尝试

尝试利用 3D 打印技术降低生产难度,提升产品质量,如使用非金属 3D 打印技术制作型模、型腔,用金属 3D 打印技术进行铸件修复及最终件生产。加强模拟仿真和智能化研究,除模拟铸型外,还可以模拟各环节流程,及时给出更优的解决方案尝试CT、超声波、射线等多种新型检测技术

多品种、小批量

差异化竞争,将多品种、小批量的作为核心的竞争力快速的反应机制,及时根据用户需求进行调整,抢占先机为用户节省成本的同时为自身提供更多的经济价值

03

3D 打印技术给精密铸造行业带来了新的增长点

在精密铸造行业10年的黄金发展期中,随着下游客户的需求量不断增加,对精密铸造企业的技术能力、生产效率、质量管控、成本等提出了更高诉求,而传统的精密铸造工艺在这些方面都很难拥有较好的竞争优势,这时 3D 打印技术,进入了行业的视线内。

3D 打印技术的优势

免去了制作模具和蜡型的工具模壳成型速度快,型模数小时获得满足多品种、小批量的生产和试制需求满足铸件设计的复杂性需求降低铸件的生产成本提高铸件质量,表面细节完美

在使用 3D 技术提升铸造能力的过程中,蜡型、砂型、PS粉、光敏树脂、金属粉末等多种材料及配套工艺摆在精密铸造企业面前,其中使用光敏树脂材料的 SLA 快速精密铸造(Quick Casting)技术更是其中的佼佼者。


§ 设计快:型模数据化,快速调整产品设计,便于快速优化工业设计

§ 生产快:8-24小时即可完成型模制作,免除了模具制作的漫长周期,快速进行浇铸,获取铸件

质量高

§ 尺寸收缩小:按型模数据 1:1 制作,尺寸误差可控制在 100mm ±0.08mm之内

§ 表面质量好:经抛光后可达 Ra1.17 μm

§ 结构强度高:强度高,不易破损,且有一定的耐温性,便于运输和库存

§ 复杂结构一体成型:零件内腔结构、精细纹路等均可完美实现


铸件成功率高

型模一体化成型,不需切削,铸件与型模数据一致针对型模设计进行调整,型壳内按拓扑结构抽空,预留合适的通风孔,使型模在焙烧过程中燃烧充分,并整体向内塌陷,保证模壳完整不受破坏无需额外制作型腔,获取模壳后直接浇铸即可获得铸件

环保

材料经焙烧会直接气化,不会产生较多的刺鼻气味,也不会有黑烟产生材料锑含量<1ppm,灰分残留低于0.005%,不存在固废、危废

优联智造在精密铸造行业的探索

优联智造成立于 2014 年,是一家专注于高端 3D 打印技术服务的高新科技企业,公司在全国范围内拥有 4 个打印服务中心,在 3D 技术工艺研发、应用场景探索、材料测试等方面具有丰厚的科研实力背景、丰富的案例开发经验及优质的应用服务支撑体系。

在成立之初,优联智造即投入大量研发资源,与一线航空领域精密铸造企业、军工所、科研所展开合作,探寻 3D 打印技术在精密铸造行业的应用场景。至今与北京百幕高科、洛阳双瑞、贵州安吉在内的20 多家大型精密铸造企业、军工单位展开合作,有丰富的项目落地经验。

优联智造配备了完整的项目技术团队,从前期型模设计、材料测试,到中期的型模生产、检测,后期的模壳制作、焙烧、浇铸等流程环节均可以提供成熟的解决方案。接下来优联智造会逐步向行业公开介绍SLA 快速铸造工艺各个环节的经验及注意事项,推动 3D 打印技术在行业内更快、更好地落地,为行业企业带来更多的经济效益,构筑新的核心竞争力。

重磅预告

优联智造已与上海市某985高校达成战略合作,共同探索 3D 打印技术在精密铸造行业更好的应用方式

01探索制壳浆料调配工艺

根据铸造材料的不同,研发调配相适合的模壳浆料,寻找合适的模壳厚度和强度,以此来解决因脱蜡、入炉焙烧等温度上升而引起的型模膨胀造成的模壳破裂风险。

02探索模壳外结构设计

针对模型外结构进行设计论证,利用外部加固方案或局部的结构调整提升模壳强度,保证制壳的成功率

03研发高温状态下低收缩率或负收缩率的高性能材料

该项合作已经在落地阶段,各位敬请关注!