今年，德赢科技压铸铝合金车轮投入量产。与传统低压铸造及重力铸造等制造工艺相比，德盈科技采用的TURBU压力铸造工艺应用于铝合金车轮生产减少材料使用20-30%，成本降低30-40%，堪称颠覆性突破。这一铝合金车轮制造技术实现量产并且产品投入市场，将对现有的铝合金车轮行业造成重大冲击。新的工艺对于铝合金车轮的质量与性能，铝合金材料、加工制造的工艺过程都提出了新的挑战。因为承载需求，铝合金车轮需要具有特殊的抗疲劳强度和韧性指标，因此必须采取各种措施来强化这些方面的性能。结合全球范围内的双碳政策及汽车轻量化潮流趋势，铝合金轮毂的制造工艺也正在加速更新换代。

铝合金轮毂生产工艺

目前铝合金轮毂制造工艺大体可分为三类：第一类是铸造，也是目前大多数汽车厂商都选择使用的工艺。第二类是锻造，高端跑车、高性能车以及高端改装市场上较多应用该技术。第三类为MAT旋压技术。

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低压铸造法

低压铸造是铝液在压力作用下充入模具，在有压力的情况下进行凝固结晶的工艺。

与重力铸造相比，低压铸造轮毂内部组织更为密实，强度更高。低压铸造利用压力充型和补充，简化浇冒系统结构，使金属液收得率可达90%。缺点如铸造时间较长，加料、换模具耗时长，设备投资多等。

现在各大车厂使用的铝制车轮，主要是采用低压铸造工艺制造而成。低压铸造铝合金车轮产量约占世界铝合金车轮全部产量的80%。

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锻造法

锻造是固态到固态的变化，通过拍、压、锻等手段来形成轮毂样式，这个过程不会发生液相变化，都是固态变化。

力学性能比铸造要高，具有强度高、抗蚀性好、尺寸精确等优点。强度、韧性与疲劳强度均显著优于铸造铝轮毂。同时，锻造铝轮毂的典型伸长率为12%~17%，因而能很好的吸收道路的震动和应力。另外，锻造铝轮毂表面无气孔，因而具有很好的表面处理能力。缺点是生产工序多，生产成本比铸造的高得多。

应用方面，只有少部分豪华车配备锻造轮毂。目前万丰奥威、山东骏程等国内轮毂制造龙头企业已成功进入乘用车锻造轮毂生产线并将锻造轮毂的成本压缩到了千元以内，已经开始作为原配轮毂供应国内合资厂。

亚洲汽车轻量化展暨上海国际车轮工业展

展会现场

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挤压铸造法

挤压铸造也称为液态模锻，是集铸造和锻造特点于一体的工艺方法——将一定量的金属液体直接浇入敞开的金属型内，通过冲头以一定的压力作用于液体金属上，使之充填、成形和结晶凝固，并在结晶过程中产生一定量的塑性变形。

铸件不会产生气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷，且组织致密，机械性能比低压铸造件高且投资大大低于低压铸造法。但与传统锻造产品一样，需要铣削加工来完成轮辐的造型。

日本已有相当部分的汽车铝轮毂采用挤压铸造工艺生产，从浇注金属液到取出铸件整个过程都由计算机来控制，自动化程度非常高。目前世界各国都把挤压铸造作为汽车铝轮毂生产的方向之一。

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MAT旋压技术

MAT旋压技术由日本Enkei公司投入使用，严格而言还应算是铸造中的一种，指的是在轮圈整体铸造出型后再利用专用设备对受力处进行旋转加压处理，改变金属内部分子排序，使它呈现出比铸造密度更高的纤维状，从而改变整体金属力学的工艺方法。

总的来说，MAT旋压技术既可相对保证轮毂制造成本，同时还可使铸造轮毂打造出与锻造轮毂相近的重量和强度。只是国内技术不成熟，设备成本较高。

在我国旋压工艺处于刚刚起步阶段，总体来说应用不多。立中车轮成为国内首家开发出“低压铸造+旋压复合”成型技术的企业。日上集团配备德国先进设备，采用了国际先进的锻造旋压工艺。

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高压铸造工艺

德国德赢技术公司开发了TURBU压力铸造工艺，一种基于特殊冷室压铸机和无湍流压力铸造技术的铸造单元。冷室压铸机是指压射室和压射冲头不浸于熔融金属中，而将定量的熔融金属浇到压射室中，然后进行压射的一种压铸机；无湍流压力铸造技术是一种减少重量，增加强度，提高工件精细程度的铸造技术。

TURBU压力铸造工艺具有模具温度低、模具填充时间短、凝固时间短、铸造重量没有死角以及靠压力铸造（非重力倾倒）的优点。德盈科技的铸造单元可制造出近净成形的铝合金车轮，节省了后续加工过程，从而将铝合金车轮生产成本降低30-40%，并且在减少铝材料使用的同时，显著降低CO2排放。

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闭式反挤压

闭式反挤压成形工艺利用一套模具直接成形轮毂的轮辋、轮缘,缩短轮毂锻件成形工序。通过有限元模拟及试验验证该闭式反挤压成形工艺成形的轮毂无缺陷,填充情况良好。同时可显著节省装备成本和生产成本。

目前大部分汽车安装的轮毂为铸造铝合金车轮（以乘用车为主）或钢质车轮（以商用车为主）。低压铸造是目前常用和较经济的生产方法。锻造铝合金轮毂重量比铸造铝合金轮毂的重量轻10%左右，比钢质轮毂重量轻2/3左右，采用锻造铝合金轮毂符合汽车轻量化发展的大趋势，但必须与产品定位相契合。

近年来，国际上出现了结合旋压工艺的复合车轮制造工艺，锻造+旋压的锻旋工艺和铸造+旋压的铸旋工艺，这两种工艺都具有大幅提高车轮强度和塑性指标，并显著减轻车轮重量的特点。锻旋工艺采用变形铝合金作材料并用等温模锻+旋压的方法来成形车轮，适合高档轿车配套。行业也开发出了相比当前铸造车轮成本等方面更具优势的下一代铸造工艺TURBU压力铸造，以及具有锻造流程短、成本低的闭式反挤压。随着汽车轻量化发展及工艺技术的成熟，未来车轮制造工艺将逐渐向新型工艺转变。

在此前亚洲汽车轻量化展同期展会“上海国际车轮工业展”上，万丰奥威、立中车轮、日上集团、浙江金固、山东骏程、长春一汽富维等车轮行业知名企业携创新产品亮相现场，可以看到经过多年的发展和技术引进，我国铝合金车轮制造技术日趋完善，掌握了全产业链装备制造技术，未来将逐渐成长为全球汽车铝合金车轮制造中心。同时，更多产品与技术，欢迎持续关注2023年7月5-7日在上海新国际博览中心举办的“亚洲汽车轻量化展暨上海国际车轮工业展”。

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