經(jīng)常有人問“我要直接上鍛造輪嗎？”“鍛造的和鑄造的真的差很多嗎？”沒錯，他們真的差很多。卡車輕量化實(shí)質(zhì)上就是零部件輕量化，采用鍛造鋁合金車輪，可以很大程度減輕車的自重。比如，一輛拖掛40噸的重卡和半掛車運(yùn)輸系統(tǒng)，一共有22個車輪，加上前后備胎共有24個。 商用車用鋁車輪，為什么用鍛造不用鑄造呢？ 1.原材料的巨大差異 鍛造 1.鍛造車輪采用的鋁合金材料牌號為6061。6061屬Al-Mg-Si系合金，具有良好的塑性和優(yōu)良的耐蝕性。 2.鍛造車輪無應(yīng)力腐蝕開裂傾向，T6熱處理后達(dá)到高強(qiáng)度，是目前世界上商用車鋁合金車輪的主流使用工藝。 3.汽車用6061鋁合金鍛棒對熔煉和結(jié)晶要求非常高，相對材料價格也高。 鑄造 鑄造車輪采用的鋁合金材料牌號為A356。需二次熔煉后鑄造成型，可分重力鑄造、低壓鑄造、高壓（擠壓）鑄造等，在低載荷的乘用車車輪上使用廣泛，但在高載荷的商用車車輪上使用很少且缺乏可靠性。 2.工藝更先進(jìn) 鍛造 鑄造 1.鑄造車輪工藝包含熔煉、澆鑄、冷卻成型，鑄件會出現(xiàn)疏松、氣孔、氧化夾雜等缺陷，因冷卻的先后不同，會產(chǎn)生不同部位力學(xué)性能相差很大。 2.鑄造工藝受熔煉、除氣、調(diào)質(zhì)、澆鑄多個過程影響，過程影響大，品質(zhì)波動大。 3.更強(qiáng)的機(jī)械性能 鍛造： 鍛造車輪經(jīng)過熱處理后機(jī)械性能可達(dá)到： 抗拉強(qiáng)度≥330Mpa, 屈服強(qiáng)度≥300Mpa, 延伸率≥12% 鑄造： 鑄造車輪經(jīng)過熱處理后機(jī)械性能標(biāo)準(zhǔn)： 抗拉強(qiáng)度≥ 260Mpa, 屈服強(qiáng)度≥180Mpa, 延伸率≥ 5%、

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視頻作者：安徽偉工機(jī)械科技有限公司

快速鑄造 在制造業(yè)特別是航空、航天、、汽車等重點(diǎn)行業(yè)，其基礎(chǔ)的重要部件一般均為金屬零件，而 且相當(dāng)多的金屬零件是非對稱性的、有著不規(guī)則曲面或結(jié)構(gòu)復(fù)雜而內(nèi)部又含有精細(xì)結(jié)構(gòu)的零件。這些零件的生產(chǎn)常采用鑄造或解體加工的方法，快速鑄造是所有采用3D打印件做母模或過渡模來金屬件的方法中具吸引力的一種。這是因?yàn)殍T造工藝能生產(chǎn)復(fù)雜形狀的零件。 在鑄造生產(chǎn)中，模板、芯盒、壓蠟型、壓鑄模的制造往往是用機(jī)加工的方法來完成的，有時還需 要鉗工進(jìn)行修整，周期長、耗資大，從模具設(shè)計(jì)到加工制造是一個多環(huán)節(jié)的復(fù)雜過程，略有失誤就可能會導(dǎo)致全部返工。 特別是對一些形狀復(fù)雜的鑄件，如葉片、葉輪、發(fā)動機(jī)缸體和缸蓋等，模具的制造更是一個難度非常大的過程，即使使用數(shù)控加工中心等昂貴的設(shè)備，在加工技術(shù)與工藝可行性方面仍存在很大困難。 3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相結(jié)合，可以揚(yáng)長避短，收到事半功倍的效果。利用3D打印技術(shù)直接 制作蠟?zāi)＃焖勹T造過程無需開模具，因而大大節(jié)省了制造周期和費(fèi)用。圖2為采用快速鑄造方法生產(chǎn)的四缸發(fā)動機(jī)的蠟?zāi)＜拌T件，按傳統(tǒng)金屬鑄件方法制造，模具制造周期約需半年，費(fèi)用幾十萬；用快速鑄造方法，3D打印鑄造熔模3天，鑄造10天，使整個試制任務(wù)比原計(jì)劃提前了5個月。

3D打印技術(shù)的特點(diǎn) 3D打印的過程是首先生成一個產(chǎn)品的三維CAD實(shí)體模型或曲面模型文件，將其轉(zhuǎn)換成特定的文 件格式，再用相應(yīng)的軟件從文件中“切”出設(shè)定厚度的一系列片層，或者直接從CAD文件切出一系列的片層。這些片層按次序累積起來仍是所設(shè)計(jì)零件的形狀。然后，將上述每一片層的資料傳到快速自動成型機(jī)中去，用材料添加法并以激光為加熱源，依次將每一層燒結(jié)或熔結(jié)并同時連結(jié)各層，直到完成整個零件。成型材料為各種可燒結(jié)粉末，如石蠟、塑料、低熔點(diǎn)金屬粉末或它們的混合粉末。 3D打印技術(shù)與傳統(tǒng)方法相比具有的優(yōu)越性，其特點(diǎn)如下： 1.方便了設(shè)計(jì)過程和制造過程的集成，整個生產(chǎn)過程數(shù)字化，與CAD模型具有直接的關(guān)聯(lián)性， 零件所見即所得，可隨時修改、隨時制造，緩解了復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件CAD/CAM過程中CAPP的瓶頸問題。 2.可加工傳統(tǒng)方法難以制造的零件材質(zhì)，如梯度材質(zhì)零件、多材質(zhì)零件等，有利于新材料的設(shè)計(jì)。 3.制造復(fù)雜零件毛坯模具的周期和成本大大降低，用工程材料直接成形機(jī)械零件時，不再需要設(shè) 計(jì)制造毛坯成形模具。 4.實(shí)現(xiàn)了毛坯的近凈型成形，機(jī)械加工余量大大減小，避免了材料的浪費(fèi)，降低了能源的消耗， 有利于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展。 5.由于工藝準(zhǔn)備的時間和費(fèi)用大大減少，使得單件試制、小批量生產(chǎn)的周期和成本大大降低，特 別適用于新產(chǎn)品的開發(fā)和單件小批量零件的生產(chǎn)。 6.與傳統(tǒng)方法相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)快速鑄造、快速模具制造、小批量零件生產(chǎn)等功能，為傳統(tǒng)制造方 法注入新的活力。