อนาคตของโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อเกิดขึ้นแล้ว: ทางเลือกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับความต้องการของอุตสาหกรรมและการปรับปรุงตลาด

Ⅰ พื้นที่การใช้งานหลักของโลหะผสมอะลูมิเนียมหล่อ

การหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียมได้กลายมาเป็นวัสดุหลักที่ขาดไม่ได้ในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำ มีความแข็งแรงจำเพาะสูง มีประสิทธิภาพในการหล่อที่ยอดเยี่ยม และทนต่อการกัดกร่อน สามารถสรุปขอบเขตการใช้งานได้ 5 ทิศทางดังต่อไปนี้:

1. สาขาการขนส่ง: แกนหลักของการปฏิวัติน้ำหนักเบา

อุตสาหกรรมยานยนต์: เนื่องจากเป็นตลาดปลายน้ำที่ใหญ่ที่สุดสำหรับโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อ (คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 60%) จึงใช้กันอย่างแพร่หลายในบล็อกกระบอกสูบเครื่องยนต์ ตัวเรือนเกียร์ ดุมล้อ และส่วนประกอบโครงสร้างตัวถังรถ โดยใช้โลหะผสม ADC12 เป็นตัวอย่าง อัตราการเจาะทะลุของชิ้นส่วนหล่อขึ้นรูปในเปลือกแบตเตอรี่รถยนต์พลังงานใหม่ ฝาปิดท้ายมอเตอร์ และส่วนประกอบอื่นๆ ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้การบริโภคอลูมิเนียมต่อคันรถเข้าใกล้เป้าหมายที่ 220 กก.

การบินและอวกาศ: ในส่วนประกอบโครงสร้างของเครื่องบิน (เช่น คานปีก ขายึดขาลงจอด) และชิ้นส่วนเครื่องยนต์ (เช่น ใบพัดกังหัน ตัวเรือน) โลหะผสมอะลูมิเนียมที่มีความแข็งแรงสูง (เช่น ZL205A) สร้างสมดุลระหว่างความต้านทานอุณหภูมิสูงที่ 400 ℃ และความต้านทานต่อความเมื่อยล้าผ่านกระบวนการอบชุบด้วยความร้อน T7 ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงได้อย่างมีนัยสำคัญ

ระบบขนส่งทางราง: ส่วนประกอบสำคัญ เช่น โบกี้รถไฟความเร็วสูงและกระปุกเกียร์ ผลิตจากโลหะผสม ZL1101A ซึ่งช่วยลดน้ำหนักได้มากกว่า 30% พร้อมทั้งยังคงความแข็งแกร่ง

2. สาขาอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้า: การสนับสนุนด้านเทคนิคสำหรับการผลิตที่แม่นยำ

ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ 3C: โครงกลางของสมาร์ทโฟนและเปลือกของแล็ปท็อปทำจากชิ้นส่วนหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียมบางเฉียบ และโลหะผสม ZL402 ผลิตขึ้นอย่างแม่นยำด้วยความหนาของผนัง 0.5 มม. ผ่านเทคโนโลยีการขึ้นรูปกึ่งแข็ง ขณะเดียวกันก็ตรงตามข้อกำหนดของการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าและการกระจายความร้อน

อุปกรณ์ไฟฟ้า: โลหะผสม ZL303 ใช้สำหรับเปลือกของสวิตช์เกียร์แรงดันสูงและแผงระบายความร้อนหม้อแปลง ซึ่งแสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่เป็นเอกลักษณ์ในการก่อสร้างสถานีไฟฟ้าชายฝั่งเนื่องจากมีความทนทานต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเล

3. สาขาอุปกรณ์เครื่องกล: แบบจำลองสมรรถนะของการต้านทานการสึกหรอและการกัดกร่อน

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

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

4. แนวทางปฏิบัติที่สร้างสรรค์ของการก่อสร้างสีเขียวในด้านเทมเพลตอาคาร

แบบหล่อโลหะผสมอลูมิเนียม: สัดส่วนของโลหะผสม 6061-T6แบบหล่อที่ใช้ในอาคารสำเร็จรูปเข้าถึง 35% และคุณสมบัติที่สามารถนำกลับมาใช้ซ้ำได้มากกว่า 200 ครั้ง ช่วยลดขยะจากการก่อสร้างลง 90% เมื่อเทียบกับแบบหล่อไม้ ซึ่งตรงตามข้อกำหนดของกลยุทธ์ “คาร์บอนคู่”

5. การป้องกันประเทศและอุตสาหกรรมการทหาร: ความก้าวหน้าในประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมที่รุนแรง

ช่องขีปนาวุธ: โลหะผสม ZL205A ได้รับการอบชุบด้วยความร้อน T77 เพื่อรักษาเสถียรภาพของมิติในช่วงอุณหภูมิ -54 ℃ ถึง 150 ℃ และถูกนำไปใช้ในส่วนประกอบโครงสร้างของตัวขีปนาวุธยุทธศาสตร์

อุปกรณ์เรือ: ใบพัดอัลลอยด์ ZL305 มีอัตราการต้านทานการกัดกร่อนต่ำกว่า 0.03 มม./ปีในสภาพแวดล้อมแช่อยู่ในน้ำทะเล ซึ่งช่วยยืดอายุการใช้งานได้สามเท่าเมื่อเทียบกับอัลลอยด์ทองแดงแบบดั้งเดิม

Ⅱ การวิเคราะห์ขนาดและตัวบ่งชี้หลักของโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อ

ระบบประเมินประสิทธิภาพวัสดุ

ประสิทธิภาพการหล่อ: ด้วยความสามารถในการไหล (ความยาวเกลียว ≥ 500 มม.) และอัตราการหดตัวเชิงเส้น (≤ 1.2%) เป็นตัวบ่งชี้แกน โลหะผสม Al Si จึงได้กลายมาเป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับการหล่อแบบฉีด เนื่องจากมีข้อได้เปรียบด้านองค์ประกอบยูเทกติก

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

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

การวิเคราะห์อุปสงค์และอุปทานของห่วงโซ่อุตสาหกรรม

ด้านวัตถุดิบ: การจัดหาเศษอลูมิเนียมคิดเป็น 59% แต่ยังคงต้องพึ่งพาการนำเข้า (มาเลเซียและไทยเป็นประเทศแหล่งนำเข้าหลัก) และควรให้ความสนใจกับการเปลี่ยนแปลงในนโยบายภาษี 760200090

การผลิตขั้นสุดท้าย: อัตราการใช้กำลังการผลิตอลูมิเนียมรีไซเคิลต่ำกว่า 55% และอัตราความเข้มข้นของ CR10 ในอุตสาหกรรมอยู่ที่เพียง 45% กำลังการผลิตที่เพิ่มขึ้นใหม่ในมณฑลอานฮุย กวางตุ้ง และสถานที่อื่นๆ จะถูกปล่อยออกมาในลักษณะเข้มข้น (คาดว่าจะเพิ่มขึ้น 2.66 ล้านตันในปี 2025)

ด้านผู้บริโภค : อัตราการเติบโตของความต้องการในภาคยานยนต์มีความสัมพันธ์อย่างมากกับการผลิตยานยนต์พลังงานใหม่ (โดยมีค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์อยู่ที่ 0.82) ในขณะที่ภาคการก่อสร้างได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากนโยบายการส่งมอบที่รับประกัน

เส้นทางวิวัฒนาการของเทคโนโลยีกระบวนการ

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

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

เทคโนโลยีการจำลอง: ซอฟต์แวร์ ProCAST จำลองแนวโน้มของการหดตัวและความคลายตัว แนะนำการปรับปริมาณเชื้อเพาะที่เพิ่มเข้าไป และลดอัตราเศษวัสดุลง 2.3 เปอร์เซ็นต์

ปัจจัยขับเคลื่อนราคาตลาด

ส่วนประกอบต้นทุน: เศษอลูมิเนียมคิดเป็น 90% และความผันผวนของราคาอลูมิเนียมอิเล็กโทรไลต์นั้นส่งผ่านราคาอลูมิเนียม A00 x อัตราส่วนลด ค่าธรรมเนียมการประมวลผลปัจจุบันยังคงอยู่ในช่วง 800-1,200 หยวน/ตัน

การเก็งกำไรด้านราคา: ลักษณะการถดถอยเฉลี่ยของความแตกต่างของราคาระหว่างอะลูมิเนียม ADC12 และ A00 มีความสำคัญ เมื่อความแตกต่างของราคาเกิน 2,500 หยวน/ตัน ผลของการใช้ของเสียที่ผ่านการกลั่นทดแทนจะชัดเจนขึ้น

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

Ⅲ แนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรม

การยกระดับโครงสร้างความต้องการ: ความต้องการชิ้นส่วนหล่อแม่พิมพ์สำหรับยานยนต์พลังงานใหม่จะเพิ่มขึ้น 24% CAGR ส่งผลให้ส่วนแบ่งการตลาดของโลหะผสมอะลูมิเนียมที่ไม่ได้รับการอบชุบด้วยความร้อน (เช่น CNC-F) สูงเกิน 30%

การเร่งความเร็วในการบูรณาการทางเทคโนโลยี: การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีฝาแฝดทางดิจิทัลในกระบวนการถลุงทำให้สามารถควบคุมองค์ประกอบได้อย่างแม่นยำ ± 0.05% และอัตราผลผลิต 92%

ผลกระทบจากนโยบายที่เจาะลึกยิ่งขึ้น: หลังจากดำเนินการตามนโยบาย “การออกใบแจ้งหนี้แบบย้อนกลับ” อย่างเต็มรูปแบบแล้ว คาดว่าต้นทุนภาระภาษีของบริษัทผู้ผลิตอลูมิเนียมรีไซเคิลจะลดลง 1.2 เปอร์เซ็นต์ ส่งเสริมให้มีการปลดปล่อยกำลังการผลิตที่เป็นไปตามข้อกำหนด

กรอบการวิเคราะห์นี้เผยให้เห็นว่าอุตสาหกรรมการหล่อโลหะผสมอะลูมิเนียมกำลังเปลี่ยนผ่านจากการผลิตแบบดั้งเดิมไปสู่การสร้างสรรค์นวัตกรรมสามมิติของ “ข้อมูลกระบวนการวัสดุ” องค์กรต่างๆ จำเป็นต้องสร้างความสามารถในการแข่งขันของสามเหลี่ยมเหล็ก “การส่งมอบต้นทุนประสิทธิภาพ” เพื่อรับมือกับการเปลี่ยนแปลงสองประการของการปฏิวัติพลังงานใหม่และการผลิตอัจฉริยะ

ดังนั้น การประกาศราคาอ้างอิงสำหรับสัญญาซื้อขายล่วงหน้าโลหะผสมอลูมิเนียมหล่อโดยผู้ค้าสัญญาซื้อขายล่วงหน้าในเซี่ยงไฮ้ในวันที่ 9 มิถุนายนจึงถือเป็นผลลัพธ์ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งไม่เพียงแต่แสดงให้เห็นถึงการพัฒนาของตลาดซื้อขายล่วงหน้าในประเทศที่ให้บริการแก่เศรษฐกิจจริงเท่านั้น แต่ยังบ่งบอกถึงเสียงที่เพิ่มมากขึ้นของจีนในระบบกำหนดราคาอลูมิเนียมระดับโลกอีกด้วย ด้วยการมีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งของลูกค้าภาคอุตสาหกรรม คาดว่าความหลากหลายนี้จะกลายเป็นตัวบ่งชี้หลักในการวัดต้นทุนวัสดุของยานยนต์พลังงานใหม่