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鋁合金車輪行業(yè)技術(shù)水平及技術(shù)特點
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 今飛凱達(dá)    2023-06-25

鋁合金車輪的生產(chǎn)方法主要有鑄造法、鍛造法、沖壓法、旋壓法以及組裝法等，其中鑄造工藝成本最低，適用范圍廣，易于實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，最具競爭力。應(yīng)用較為廣泛的鑄造工藝主要以低壓鑄造和重力鑄造為主。

目前，國外如歐美等汽車鋁合金車輪廠主要以低壓鑄造為主，少數(shù)企業(yè)采用鍛造法、焊接組裝法進(jìn)行生產(chǎn)。國內(nèi)汽車鋁合金車輪應(yīng)用低壓鑄造比重力鑄造略占優(yōu)勢。國外相對比較成熟的鍛造、旋壓等先進(jìn)的鋁合金車輪制造工藝，最近幾年逐漸被國內(nèi)引進(jìn)和采用，該等先進(jìn)工藝適用于制造大規(guī)格輕量化的車輪。

隨著旋壓技術(shù)掌握的程度不斷提升，旋壓設(shè)備成本的逐步見底，目前越來越多的乘用車車輪生產(chǎn)企業(yè)都在大力推進(jìn)鑄旋工藝，即“鑄造+旋壓”工藝組合，該工藝結(jié)合了“鑄造的低成本”和“旋壓的高性能”，將逐步成為乘用車鋁合金車輪的主流產(chǎn)品工藝。

而在商用車鋁合金車輪方面，鍛造工藝占比越來越大，雖然生產(chǎn)工藝難度和成本相對比較高，但隨著技術(shù)的不斷沉淀和推廣，市場需求也不斷的增加，生產(chǎn)企業(yè)也不斷在增加和擴大，市場占比也逐步在增加，但因國內(nèi)商用車的整體市場占比小以及下降趨勢，不能主導(dǎo)鋁合金車輪的主體制造工藝。國內(nèi)大部分的汽車鋁合金車輪生產(chǎn)企業(yè)還是維持以鑄造為主的生產(chǎn)方式。摩托車鋁合金車輪的制造國內(nèi)外則均以重力鑄造方式為主。

在鋁合金車輪后續(xù)加工方面，一般先完成對鑄件的熱處理，提高鑄件的強度后，再通過金屬切削加工得到需要的裝配尺寸，再通過涂裝、拋光以及電鍍等表面處理方式獲得最終的成品。具體為：

（1）熱處理，一般采用T6熱處理工藝，也有部分采用T4或T6雙級或多級時效處理工藝。在設(shè)備方面，早期的井式熱處理爐已經(jīng)基本淘汰，目前使用較多的是連續(xù)式輥道料框式熱處理爐，但也有部分企業(yè)已經(jīng)開始使用更先進(jìn)的單層或多層棍棒連續(xù)熱處理爐，以得到更高的生產(chǎn)效率和更穩(wěn)定的工藝。

（2）金屬切屑加工一般采用高精度的臥式或立式數(shù)控機床以及加工中心來完成。目前國際最為先進(jìn)的數(shù)控機床一般為具備雙工位、雙刀塔等特點的全立式加工中心，存在高精度、高效率以及質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，但設(shè)備成本相對較高。部分企業(yè)同時配備全自動機械手以及在線檢測等自動化柔性加工系統(tǒng)，在產(chǎn)品質(zhì)量方面以及人工強度等方面得到了非常大的改善，是今后車輪加工制造方面的發(fā)展趨勢。部分企業(yè)同時采用了精雕、鏡面車等先進(jìn)工藝，可以得到更加美觀的外觀效果。

（3）在表面處理方面，主要以涂裝、車面、拋光以及電鍍、真空電鍍等工藝為主，同時可以相互組合。

涂裝工藝，一般由粉末、色漆及面漆組合而成。目前較為先進(jìn)的企業(yè)一般均采用自動化噴涂工藝，即通過全自動靜電噴粉系統(tǒng)完成粉底的噴涂，通過全自動靜電噴漆系統(tǒng)完成色漆及面漆的噴涂。目前最先進(jìn)的油漆噴涂方式為靜電旋杯噴漆方式、機械手智能化噴漆方式。為了增加產(chǎn)品的表面效果，同時采用了透明粉工藝、彩色噴涂工藝、真空電鍍涂裝工藝、點膠工藝以及電泳工藝等特殊涂裝工藝，得到各種各樣的外觀效果。目前在售后市場得到越來越多的青睞，市場前景較大，同時產(chǎn)品附加值也相對較高。

車面工藝，是指在完成涂裝的基礎(chǔ)上，對外觀表面通過金屬切削加工的精車方式完成部分或全部的加工，使外觀表面同時存在兩種不同狀態(tài)的效果，即涂裝面與金屬加工面相結(jié)合的方式。車面后的產(chǎn)品可以通過金屬材料切削后的特點，得到更美觀的表面裝飾效果，可以提高產(chǎn)品的附加值。目前，該工藝主要應(yīng)用于摩托車鋁合金車輪、售后的汽車鋁合金車輪以及部分中高端的車型。

拋光工藝，指使用拋光設(shè)備和拋光材料對產(chǎn)品表面進(jìn)行精細(xì)加工的具體工藝，一般經(jīng)過粗拋、精拋及上油等工序。經(jīng)過拋光后的產(chǎn)品表面金屬感非常強，同時具有非常高的光潔度和光亮度。一般在高端的乘用車以及高消費行業(yè)所使用的代步車如高爾夫球車、沙灘車等方面有配備。

電鍍工藝，是指通過電解方式，在產(chǎn)品表面形成保護(hù)性及裝飾性鍍層的工藝，也被稱為水電鍍。鋁合金車輪的電鍍層一般由銅、鎳及鉻組成，鍍層與產(chǎn)品、鍍層與鍍層之間，都有良好的結(jié)合力，同時鍍層結(jié)晶細(xì)致、平整、厚度均勻，具備非常好的光亮度和金屬感。該工藝一般應(yīng)用于高端乘用車，目前由于環(huán)保要求的提升，電鍍成本越來越高，除高端市場外存在需求下降的趨勢。

真空鍍膜工藝，是指在真空條件下，將鋁等低熔點金屬通過濺射、蒸發(fā)或離子鍍等方式在產(chǎn)品表面形成非常薄的金屬薄膜的表面處理過程。采用真空鍍膜工藝后的產(chǎn)品，不僅表面外觀效果和電鍍效果相接近，即具備非常好的光亮度和金屬感，同時具有附著力好、抗腐蝕性強以及膜厚均勻等突出優(yōu)點，但是價格也較高。由于水電鍍對環(huán)保的污染影響，真空鍍膜有逐步取代電鍍的趨勢，目前已經(jīng)被售后市場所大量采購使用，同時部分高端的主機整車也開始使用真空鍍膜狀態(tài)的鋁合金車輪。

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