再生材料上车:机械制造视角下汽车用再生铝合金的真问题

前阵子跟主机厂的材料工程师蹲了三天试车间,摸了不下二十块再生铝合金打的试样,颠覆了我好几年前对再生材料的刻板印象。

为什么主机厂现在死磕再生铝合金?

电动车要减重,全铝底盘是大趋势,原铝造出来太费碳了。再生铝合金的碳排放通常只有原生铝的3%到5%,这个数据是公开可查的,不是编的。

一方面碳中和考核压得紧,碳积分能卖钱,用再生材料直接拿收益。另一方面,现在再生铝的成本比原生铝低大约10%到15%,一台车用几十公斤铝,算下来降本空间不小。

没有什么高大上的概念,就是实打实的政策加成本驱动。

汽车底盘再生铝合金冲压件成品
汽车底盘再生铝合金冲压件成品
问:再生材料是不是就是收废铝回炉重炼,性能肯定比原铝差啊? 答:原来我也这么想,十年前确实是,大部分再生铝只能做压铸件,门拉手或者副车架非受力件,现在不一样了。现在有预处理除杂技术,比如真空除气、晶粒细化,还有成分精准调控,现在头部企业做的再生铝合金,屈服强度、疲劳寿命跟原生铝锭做的差不了大约2%以内,第三方检测数据都是可查证的。真的挺惊喜的!

再生铝合金量产落地的卡脖子问题

说实话,现在能稳定做出符合主机厂要求的再生铝的厂,国内没多少。最大的问题就是废铝来源太杂。

收来的废铝有拆车的,有旧门窗的,有电缆线的,不同料的成分天差地别。原来分选靠人工,精度差十个百分点都有可能,做出来的料今天合格明天不合格,主机厂根本不敢大批量用在受力结构件上。

成分波动大是再生材料目前最大的痛点。其次就是微小夹杂物,肉眼看不见,冲压的时候一拉伸就开裂,好多项目试了大半年,就是过不了成品率这关,太磨人了。

再生铝合金废铝光谱自动分选生产线
再生铝合金废铝光谱自动分选生产线
问:现在市面上说的100%再生铝是真的吗?会不会掺假? 答:要看用在什么地方,非受力的内饰覆盖件,现在确实能做到100%用再生料,完全没问题。受力的底盘、结构件,大部分品牌是掺大约50-70%的再生铝,剩下补原生铝调整成分,满足性能要求。完全100%的再生铝结构件,目前只有少数品牌在小批量试装,还没大范围铺开。张嘴就说自己所有产品都100%再生铝的,大部分是营销噱头。 不过话说回来,技术进步比大家想的快,我见过的试制品,100%再生铝做的下摆臂,已经过了十万次疲劳测试,没断。再过两三年,说不定真就能大范围用了。

机械制造端怎么适配再生材料?

机械制造端怎么适配再生材料?
机械制造端怎么适配再生材料?

很多人觉得再生材料就是材料端的事,炼好给我就行,其实不对。我们做工艺的,得跟着改。

原来给原生铝设计的冲压模具、参数,直接拿来冲再生铝,成品率能掉十几个点。因为再生铝的延伸率本来就比原生铝低一点点,就得调压边力,改模具圆角,换润滑脂,全流程都得适配。

💡 给做工艺开发的朋友提个醒:提前跟材料供应商要再生铝的成分波动范围,一定要留够工艺余量!我见过三个项目,一开始没当回事,试产的时候连续出废品,硬生生停了小半年,愁掉多少头发。

现在做的好的主机厂,已经开始做全产业链溯源了,每一块再生铝锭,来自哪批废铝,废铝占比多少,核心成分范围多少,扫码就能查到。不是不信任供应商,是再生材料的特性就这样,必须全流程攥在手里控。

原来我们做机械制造,总想着要用最好的原生材料,堆性能堆参数。现在观念慢慢转过来了,能用再生材料满足设计要求,可靠性达标,还能减碳降本,那就是更好的材料。对吧?

再生材料不是蹭碳中和热点的风口概念,是真真切切要落到每一个冲压件、每一台装配线里的东西。接下来几年,你买车说不定底盘就有一半再生铝,不信走着瞧。

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