อนาคตของการหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมได้เกิดขึ้นแล้ว: ทางเลือกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับความต้องการของอุตสาหกรรมและการปรับปรุงตลาด

Ⅰ พื้นที่การใช้งานหลักของโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อ

การหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียมกลายเป็นวัสดุหลักที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำ ความแข็งแรงจำเพาะสูง ประสิทธิภาพการหล่อที่ยอดเยี่ยม และความต้านทานการกัดกร่อน สามารถสรุปการประยุกต์ใช้งานได้ 5 ด้าน ดังนี้

1. สาขาการขนส่ง: แกนหลักของการปฏิวัติน้ำหนักเบา

อุตสาหกรรมยานยนต์: ในฐานะตลาดปลายน้ำที่ใหญ่ที่สุดสำหรับโลหะผสมอะลูมิเนียมหล่อ (คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 60%) จึงมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในเสื้อสูบเครื่องยนต์ ตัวเรือนเกียร์ ดุมล้อ และส่วนประกอบโครงสร้างตัวถังรถ ยกตัวอย่างเช่น โลหะผสม ADC12 อัตราการแทรกซึมของชิ้นส่วนหล่อขึ้นรูปในเปลือกแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ ฝาครอบมอเตอร์ และส่วนประกอบอื่นๆ ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ปริมาณการใช้อะลูมิเนียมต่อคันรถเพิ่มขึ้นตามเป้าหมายที่ 220 กิโลกรัม

การบินและอวกาศ: ในส่วนประกอบโครงสร้างของเครื่องบิน (เช่น คานปีก ขายึดขาลงจอด) และชิ้นส่วนเครื่องยนต์ (เช่น ใบพัดกังหัน ตัวเรือน) โลหะผสมอลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูง (เช่น ZL205A) บรรลุความสมดุลระหว่างความต้านทานอุณหภูมิสูงที่ 400 ℃ และความต้านทานความเมื่อยล้าผ่านกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน T7 ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงได้อย่างมีนัยสำคัญ

การขนส่งทางราง: ส่วนประกอบสำคัญ เช่น โบกี้รถไฟความเร็วสูงและกระปุกเกียร์ ทำจากโลหะผสม ZL1101A ซึ่งช่วยลดน้ำหนักได้มากกว่า 30% พร้อมทั้งยังคงความแข็งแกร่ง

2. สาขาอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า: การสนับสนุนด้านเทคนิคสำหรับการผลิตที่มีความแม่นยำ

ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ 3C: โครงกลางของสมาร์ทโฟนและเปลือกของแล็ปท็อปทำจากชิ้นส่วนหล่อโลหะผสมอลูมิเนียมบางเฉียบ และโลหะผสม ZL402 ได้รับการผลิตอย่างแม่นยำด้วยความหนาของผนัง 0.5 มม. ผ่านเทคโนโลยีการขึ้นรูปกึ่งแข็ง ขณะเดียวกันก็ตรงตามข้อกำหนดของการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าและการกระจายความร้อน

อุปกรณ์ไฟฟ้า: โลหะผสม ZL303 ใช้สำหรับเปลือกของสวิตช์เกียร์แรงดันสูงและแผงระบายความร้อนหม้อแปลง ซึ่งแสดงให้เห็นข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ในการก่อสร้างสถานีไฟฟ้าชายฝั่งเนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเล

3. สาขาอุปกรณ์เครื่องกล: แบบจำลองสมรรถนะของความต้านทานการสึกหรอและการกัดกร่อน

หุ่นยนต์อุตสาหกรรม: ตัวเรือนตัวลดข้อต่อทำจากโลหะผสม Al Si ยูเทคติก (เช่น ZL117) และเทคโนโลยีการทำให้เฟสซิลิกอนเป็นทรงกลมช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอได้ 40% ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์

เครื่องจักรสำหรับการก่อสร้าง: เลือกใช้โลหะผสม ZL104 สำหรับตัวปั๊มไฮดรอลิก ฐานเกาะวาล์ว และส่วนประกอบอื่นๆ และผ่านการอบชุบด้วยความร้อน T6 เพื่อให้ได้ σ b ≥ 350MPa ซึ่งเหมาะสำหรับสภาวะโหลดสูง

4. แนวทางปฏิบัติที่เป็นนวัตกรรมของการก่อสร้างสีเขียวในด้านแม่แบบอาคาร

แบบหล่อโลหะผสมอลูมิเนียม: สัดส่วนของโลหะผสม 6061-T6แบบหล่อที่ใช้ในอาคารสำเร็จรูปมีปริมาณถึง 35% และสามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้มากกว่า 200 ครั้ง ช่วยลดขยะจากการก่อสร้างได้ 90% เมื่อเทียบกับแบบหล่อไม้ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของกลยุทธ์ “คาร์บอนคู่”

5. การป้องกันประเทศและอุตสาหกรรมการทหาร: ความก้าวหน้าในประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมขั้นสุด

ช่องใส่ขีปนาวุธ: โลหะผสม ZL205A ได้รับการอบชุบด้วยความร้อน T77 เพื่อรักษาเสถียรภาพของมิติในช่วงอุณหภูมิ -54℃ ถึง 150℃ และนำไปใช้กับส่วนประกอบโครงสร้างของตัวขีปนาวุธเชิงยุทธศาสตร์

อุปกรณ์เรือ: ใบพัดโลหะผสม ZL305 มีอัตราความต้านทานการกัดกร่อนน้อยกว่า 0.03 มม./ปีในสภาพแวดล้อมที่ต้องแช่อยู่ในน้ำทะเล ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานได้สามเท่าเมื่อเทียบกับโลหะผสมทองแดงแบบดั้งเดิม

Ⅱ การวิเคราะห์ขนาดและตัวบ่งชี้หลักของโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อ

ระบบประเมินประสิทธิภาพวัสดุ

ประสิทธิภาพการหล่อ: ด้วยความสามารถในการไหล (ความยาวเกลียว ≥ 500 มม.) และอัตราการหดตัวเชิงเส้น (≤ 1.2%) เป็นตัวบ่งชี้หลัก โลหะผสม Al Si จึงได้กลายมาเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการหล่อแบบฉีดเนื่องจากข้อได้เปรียบขององค์ประกอบยูเทกติก

คุณสมบัติเชิงกล: ความแข็งแรงแรงดึง (σ b) และการยืดตัว (δ) จะต้องตรงกับสถานการณ์การใช้งาน เช่น ส่วนประกอบด้านความปลอดภัยของยานยนต์ที่ต้องการ σ b ≥ 250MPa และ δ ≥ 3%

การตอบสนองของการอบชุบด้วยความร้อน: สถานะ T6 มีความแข็งแรงเพิ่มขึ้น 15% -20% เมื่อเทียบกับสถานะ T5 แต่ความเสี่ยงของการแข็งตัวจากการทำงานจะต้องสมดุลกัน

การวิเคราะห์อุปทานและอุปสงค์ของห่วงโซ่อุตสาหกรรม

ด้านวัตถุดิบ: การจัดหาเศษอลูมิเนียมคิดเป็น 59% แต่ยังคงต้องพึ่งพาการนำเข้า (มาเลเซียและไทยเป็นประเทศแหล่งนำเข้าหลัก) และควรให้ความสนใจกับการเปลี่ยนแปลงในนโยบายภาษี 760200090

การผลิต: อัตราการใช้กำลังการผลิตอะลูมิเนียมรีไซเคิลต่ำกว่า 55% และอัตราการใช้กำลังการผลิต CR10 ของอุตสาหกรรมอยู่ที่เพียง 45% กำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นใหม่ในมณฑลอานฮุย กวางตุ้ง และที่อื่นๆ จะถูกปล่อยออกมาในลักษณะที่เข้มข้น (คาดว่าจะเพิ่มกำลังการผลิต 2.66 ล้านตันในปี 2568)

ด้านผู้บริโภค : อัตราการเติบโตของความต้องการในภาคยานยนต์มีความสัมพันธ์อย่างมากกับการผลิตยานยนต์พลังงานใหม่ (โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์เท่ากับ 0.82) ในขณะที่ภาคการก่อสร้างได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากนโยบายการส่งมอบที่รับประกัน

เส้นทางวิวัฒนาการของเทคโนโลยีกระบวนการ

เทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์ด้วยการหลอมละลาย: วิธีการฉีดแบบหมุน (RGI) ทำให้มีปริมาณไฮโดรเจน ≤ 0.15 มล./100 กรัม Al ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่าวิธีการฟองแบบดั้งเดิมถึง 60%

การผลิตแบบเติมแต่ง: เทคโนโลยีการหลอมด้วยเลเซอร์แบบเลือกจุด (Selective Laser Melting หรือ SLM) ช่วยให้สามารถขึ้นรูปส่วนประกอบโครงสร้างช่องที่ซับซ้อนได้เพียงครั้งเดียว ช่วยเพิ่มการใช้ประโยชน์ของวัสดุได้มากกว่า 85%

เทคโนโลยีการจำลอง: ซอฟต์แวร์ ProCAST จำลองแนวโน้มของการหดตัวและความหลวม แนะนำการเพิ่มประสิทธิภาพปริมาณเชื้อที่เพิ่มเข้าไป และลดอัตราเศษวัสดุลง 2.3 จุดเปอร์เซ็นต์

ปัจจัยขับเคลื่อนราคาตลาด

ต้นทุนการผลิต: เศษอลูมิเนียมคิดเป็น 90% ของต้นทุนทั้งหมด และความผันผวนของราคาอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์จะถ่ายทอดผ่านราคาอลูมิเนียม A00 x อัตราส่วนลด ปัจจุบันค่าธรรมเนียมการดำเนินการอยู่ที่ประมาณ 800-1,200 หยวน/ตัน

การเก็งกำไรราคา: ลักษณะการถดถอยเฉลี่ยของส่วนต่างราคาระหว่างอะลูมิเนียม ADC12 และ A00 มีความสำคัญ เมื่อส่วนต่างราคาเกิน 2,500 หยวน/ตัน จะเห็นได้ชัดเจนว่าการทดแทนของเสียบริสุทธิ์จะมีผล

วงจรสินค้าคงคลัง: อัตราส่วนสินค้าคงคลังของสังคมต่อสินค้าคงคลังภายในองค์กร (15,700 ตัน/79,000 ตัน) อยู่ในระดับต่ำสุดในประวัติศาสตร์ และเราจำเป็นต้องตื่นตัวต่อผลกระทบของตลาดการเติมเต็มสินค้าต่อราคา

Ⅲ แนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรม

การอัปเกรดโครงสร้างความต้องการ: ความต้องการชิ้นส่วนหล่อตายยานยนต์พลังงานใหม่จะเพิ่มขึ้น 24% CAGR ส่งผลให้ส่วนแบ่งการตลาดของโลหะผสมอะลูมิเนียมที่ไม่ได้รับการอบชุบด้วยความร้อน (เช่น CNC-F) สูงเกิน 30%

การเร่งความเร็วในการบูรณาการทางเทคโนโลยี: การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีฝาแฝดทางดิจิทัลในกระบวนการถลุงทำให้สามารถควบคุมองค์ประกอบได้อย่างแม่นยำถึง ± 0.05% และอัตราผลผลิตถึง 92%

ผลกระทบจากนโยบายที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้น: หลังจากการนำนโยบาย “การออกใบแจ้งหนี้แบบย้อนกลับ” มาใช้เต็มรูปแบบแล้ว คาดว่าต้นทุนภาระภาษีของบริษัทอะลูมิเนียมรีไซเคิลจะลดลง 1.2 เปอร์เซ็นต์ ส่งเสริมการปลดล็อกกำลังการผลิตที่เป็นไปตามข้อกำหนด

กรอบการวิเคราะห์นี้เผยให้เห็นว่าอุตสาหกรรมการหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียมกำลังเปลี่ยนผ่านจากการผลิตแบบดั้งเดิมไปสู่นวัตกรรมสามมิติของ “ข้อมูลกระบวนการวัสดุ” องค์กรต่างๆ จำเป็นต้องสร้างความสามารถในการแข่งขันของสามเหลี่ยมเหล็ก “การส่งมอบต้นทุนประสิทธิภาพ” เพื่อรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสองทางของการปฏิวัติพลังงานใหม่และการผลิตอัจฉริยะ

ดังนั้น การประกาศราคาอ้างอิงสำหรับสัญญาซื้อขายล่วงหน้าโลหะผสมอะลูมิเนียมหล่อโดยผู้ค้าล่วงหน้าในเซี่ยงไฮ้เมื่อวันที่ 9 มิถุนายน จึงถือเป็นผลลัพธ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งไม่เพียงแต่แสดงให้เห็นถึงการพัฒนาของตลาดซื้อขายล่วงหน้าภายในประเทศที่เอื้อต่อเศรษฐกิจที่แท้จริงเท่านั้น แต่ยังแสดงให้เห็นถึงเสียงที่เพิ่มมากขึ้นของจีนในระบบการกำหนดราคาอะลูมิเนียมระดับโลก ด้วยการมีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งของลูกค้าอุตสาหกรรม คาดว่าความหลากหลายนี้จะกลายเป็นตัวชี้วัดสำคัญในการวัดต้นทุนวัตถุดิบของรถยนต์พลังงานใหม่