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像「擠牙膏」一樣造出汽車輪轂,重量減輕1/3

2026-04-17 03:44

  蔣斌介紹,在580℃到610℃的精準温度下,鎂合金會變成像牙膏一樣的半熔融漿料狀態。這種情況下,鎂合金可以像塑料一樣被精密「注射」進模具,且內部緻密,能保證輪轂強度。這一創新思路,直接打開了未來高性能鎂合金輪轂量產的大門。

  精準控「漿」!解鎖金屬注塑的硬核密碼

  要把理論轉化成應用,挑戰在於:如何控制那隻巨大的「金屬注射器」。

  團隊選用了海天金屬研製的3600噸級半固態鎂合金注射成型機。這台被大家稱作「金屬注射器」的鋼鐵巨獸,核心是一根巨大的螺桿。鎂合金顆粒送進料筒后,會被精準控温加熱。

  「最難的是温度控制。」一位參與攻關的工程師回憶道,「温度只能有±2℃偏差,再高一點,金屬就化成水了,會產生亂流;再低一點,就成了硬塊,會崩斷螺桿。」

  在數百次的反覆試驗中,團隊踩過無數坑:壓力沒調好,輪轂會缺角;模具排氣不通暢,輪轂表面就滿是麻點。最危險的一次,半固態漿料在壓力下發生了極細微的噴濺,導致實驗中斷。

  「我們不僅要造出合格的輪轂,還要為未來整個行業摸索出一套可複製的工藝標準。」蔣斌説,明月湖實驗室團隊通過反覆的微觀模擬和上萬次的數據調試,最終摸索出了一套最完善的「注射參數」。

  2025年初的一天,實驗室里,第一隻完美的半固態鎂合金輪轂從模具中滑落,發出清脆響聲。蔣斌和同事們忘情歡呼起來,這一聲脆響,標誌着重慶在未來汽車輕量化核心技術上,邁出了關鍵一步。

  但難題還沒結束,鎂合金有個天生的短板——怕腐蝕。

  比如,在北方冬季,路面撒佈的融雪鹽直接接觸鎂合金輪轂,輪轂表面就會變得坑窪,這成為鎂合金輪轂市場化的又一道難關。

  對此,明月湖實驗室拿出了另一項獨門絕技——低成本表面處理技術。在實驗室的電解槽里,高壓脈衝打出細小的弧光,再輔以低成本緩蝕劑,鎂合金輪轂表面慢慢長出一層密不透風的氧化層。

  「這就像是給鎂合金輪轂穿上了一層納米‘盔甲’。」蔣斌形容,經過測試,這層盔甲不僅耐磨損,還能經受長時間的鹽霧測試,完全達到了產品要求。

  這層「盔甲」,讓鎂合金輪轂徹底破解了腐蝕難題,真正具備了走向市場、賦能未來汽車產業的條件。

  五方聯戰!跑出未來產業協同加速度

  「半固態注射成型鎂合金輪轂」項目從啟動到成品試製成功,只花了大半年時間。這樣的研發速度,在業界堪稱亮眼。

  為何這樣快?蔣斌表示,這背后有一套「五方聯戰」創新機制:

  明月湖實驗室出核心工藝,博奧鎂鋁出中試場地,海天金屬出高端設備,中信戴卡捷力出應用數據和檢測標準,博潤模具專攻複雜的成型模具。

  「傳統的科技研發,往往是高校、企業各管一段,研究和市場脱節。」蔣斌説,而這個鎂合金輪轂項目,大家不是衝着經費來,而是「自帶乾糧」搞研發。

  例如,博潤模具的負責人爲了這個項目,自費幾十萬元開了一副全新的模具,虧了算他的;研發成功后,與模具相關的技術收益則歸博潤模具所有。這種市場化驅動的「聯合研發」,確實跑出了驚人的速度,比國外同行預期的研發周期縮短了一半以上。

  據瞭解,半固態注射成型鎂合金輪轂比同尺寸鋁合金輪轂輕了30%以上,一輛車裝4個,就能讓整車輕20到30公斤,新能源汽車的續航能直接提升3%到5%。

  此外,製造這種輪轂所需的能耗,也比傳統熔鍊降低了約20%,且生產過程無有害氣體排放,實現了綠色製造,契合未來汽車產業低碳發展的大方向。更關鍵的是,「一步成型」注射技術少了很多后續加工步驟,不浪費材料,未來大規模量產后,成本和中高端低壓鑄造鋁合金輪轂差不多。

  在新能源汽車主機廠眼中,這種「黑科技」,正是打造差異化競爭力的「殺手鐗」。眼下,這款輕盈的輪轂已經跑出了實驗室,跑向了各大主機廠的生產計劃表。

  據瞭解,賽力斯、一汽、小米等車企已與明月湖實驗室開啟實質性合作,針對新款車型進行定向開發;長安等主機廠也正緊鑼密鼓地開展技術評估與接洽。

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