近日
在中国工程院院士、重庆大学材料科学
与工程学院教授潘复生指导下
由重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心
和高端装备铸造技术全国重点实验室、
重庆美利信科技股份有限公司、
重庆博奥镁铝金属制造有限公司等单位联合开发
成功试制出了目前世界上最大的镁合金汽车压铸结构件

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全球最大镁合金汽车压铸件在重庆试制成功
将有力推动镁合金在大型复杂结构领域的进一步大规模应用,对汽车轻量化有重要战略意义
我国是镁资源大国,占世界镁资源的70%以上,也是镁材料与制品研发和生产大国,镁及镁合金产量已连续十多年占全球比重超过80%。作为最轻的金属结构材料,镁合金的密度仅为铝合金的2/3、钢铁的1/4,是最具潜力的轻量化金属材料之一。同时,镁及镁合金还是最具潜力的储能材料之一。镁及镁合金的快速发展和大规模应用对推动节能减排、解决能源安全、缓解我国金属矿产资源紧缺等重大问题有非常重要的战略意义。
“近几年来,为实现碳达峰、碳中和国家战略目标,传统汽车和新能源汽车的轻量化需求十分迫切。”潘复生院士团队蒋斌课题组相关负责人介绍,实现汽车轻量化,对于节约能源,实现可持续发展具有十分积极的意义。
据悉,此次试制包含一体化车身铸件和电池箱盖两类超大型新能源汽车结构件,两个产品的投影面积均大于2.2平方米,是目前世界上最大的镁合金汽车压铸结构件。两个铸件相比原来铝合金铸件减重32%,展现出巨大的轻量化应用前景。
该负责人介绍,在本次试制过程中,团队攻克了多个技术瓶颈,突破了高流动性高性能压铸镁合金设计、大体积镁合金熔体纯净化、镁合金结构件结构设计与压铸工艺优化、压铸缺陷预测与控制等多项关键技术,保证了高品质超大型镁合金结构件的试制,为超大型镁合金结构件的规模化生产和推广应用奠定了基础。
业内人士表示,本次超大型镁合金结构件的成功试制,将有力推动镁合金在大型复杂结构领域的进一步大规模应用,对汽车轻量化有重要战略意义。
位于平山园区的博奥镁铝
是重庆新材料研发制造先进企业
其生产的镁合金汽车座椅骨架
被评为重庆新材料重点产品
2006年成立至今
该企业始终是致力于
开发、研制、生产、销售镁铝合金压铸部件的企业
目前
汽车仪表板骨架、座椅骨架、中控台骨架、汽车电池组件等
主要产品产量均居行业前列
仅在2021年
博奥镁铝镁合金生产总量突破1390万件
成为中国轻量化行业的领军企业

博奥镁铝产品展示(资料图)
独门绝技
用轻量化顺应行业变革
“在镁合金领域埋头苦干,16年来,我们通过精准对接时代轻量化发展需求,不断创新发展模式,持续优化产业布局和产品结构,以自主创新的产品和技术站在竞争舞台的中央。”这是博奥镁铝副总经理覃显跃所理解的“专精特新”,也是博奥镁铝的“成长史”。
成立于2006年的博奥镁铝,是一家致力于开发、研制、生产、销售镁铝合金压铸部件的企业。覃显跃告诉记者:“目前,汽车仪表板骨架、座椅骨架、中控台骨架、汽车电池组件等主要产品产量均居行业前列。仅在2021年,博奥镁铝镁合金生产总量突破1390万件,成为中国轻量化行业的领军企业。”
随着日趋严格的排放标准和急迫的续航里程提升需求,采用轻量化和更高性能替代材料已成为汽车行业发展的主流。

镁是地球上储量最丰富的轻金属元素之一,被誉为21世纪的绿色工程材料。而镁合金作为最轻的金属合金,能够有效减轻整车重量,相对其他减重材料,在成本和制造方面等具有显著优势,已被越来越多的汽车制造商重视。
“用同体积的镁代替钢和铸铁,可减重60%至70%。由于镁良好的轻量性、切削性、吸震性,作为新能源汽车零部件材料不仅可降低车辆运行耗电量、提高续驶里程,且易于回收利用,具有绿色环保特性。”覃显跃向记者娓娓道来。
面对汽车产业技术朝轻量化、智能化发展的需求,博奥镁铝选择主动拥抱轻合金材料和技术,为汽车客户提供轻量化产品,获得业内一致好评。此外,博奥镁铝也为电动工具客户和通信类客户提供相关产品。
覃显跃介绍,目前,博奥镁铝拥有20余套400吨—3200吨压铸单元岛,为公司实现现代化生产管理和产品的开发制造提供保障。与此同时,博奥镁铝拥有各类加工中心和机械加工设备50余套,可以满足大、中、小多种类型及精度的镁铝合金零件的加工。
2020年以来,即使受新冠肺炎疫情冲击及产业变革影响,博奥镁铝当年仍新增订单3000万元。“企业实现大发展有必然性也有偶然性。但机会总是留给有准备的人。”覃显跃说。

疫情期间,博奥镁铝员工佩戴口罩有条不紊地处理手头的工作(资料图)
内外兼修
着力布局全产业链
“近两年,公司不断创新,实现所有压铸单元自主集成,设备自动化、智能化水平进一步提高,赢得了更多客户的信赖。”覃显跃向记者介绍,博奥镁铝凭借丰富的技术积累和过硬的产品,成功打开国内外汽车应用市场,获得沃尔沃、福特、长安等众多国内外知名品牌的青睐,成为全球知名汽车公司长期合作伙伴,产品供不应求。
除了具备丰富的技术积累和过硬的产品,覃显跃深知,布局全产业链、持续完善产品体系在企业发展中至关重要。
于是,去年,博奥镁铝在现有一期建设的压铸机加工基础上扩产,并增加上游原材料镁合金锭、镁合金粒子的生产,形成从原材料生产到产品深加工及机械加工装配为一体的产业链,使企业在市场竞争中占据优势。

“以往,企业所需原材料都要从山西、安徽等地购进,原材料供应具有不稳定性,而且每年的物流费也是一笔不小的开支。”覃显跃说,现在可不一样了,全产业链生产线建成后,能使企业掌握产品核心技术和自我配套能力,高度自主可控的全产业链发展模式能够给企业扩大生产提供坚实的保障,并将有力推动万盛镁合金产业由深加工领域向全产业链方向发展。
“在同行供货能力、物流能力不足的时候,博奥镁铝凭借着全产业链配套优势, 能够最大限度地释放产能,使企业得以稳稳地接住国内外订单,快速应对全球市场需求变化。”覃显跃说,这让企业对未来的发展充满信心。
不仅是在布局全产业链上下功夫,博奥镁铝还通过引进和实施MES系统,为企业降本增效。
“原始的生产管理,信息沟通不及时、不准时、时效性差。”覃显跃说,如今,管理人员可以通过运用MES系统软件随时掌握生产中的各种数据,并及时处理,能有效减少因信息沟通带来的浪费,提高效率。更为重要的是,MES系统还会对订单进行实时跟踪与控制,提高企业按期交货的能力,大大缩短加工周期,增强了用户的满意度。

博奥镁铝(二期)高性能镁铝合金材料及深加工项目已正式投产(资料图)
创新不止
推进产学研协同发展
创新是“小巨人”企业共有的典型基因,博奥镁铝从诞生起就把创新牢牢刻在了骨子里,不仅体现在生产线改造方面,也体现在产学研方面。“专精特新的灵魂是创新,创新也是中小企业制胜的法宝。”覃显跃一语中的。
在覃显跃的带领下,记者走进机加工车间,机器人通过程序控制,把产品原料从供料机构移动至加工中心,紧接着,加工中心对产品进行钻孔、攻丝、铣削等加工作业,不一会儿,机加工程序完成,全程用时仅50秒。
“机加工自动化生产线主要用于加工新能源汽车结构件。”覃显跃说,每条生产线由2个机器人和1个加工中心组成,其中机器人负责搬运、上下料和清洗,加工中心负责钻孔、攻丝、铣削。
“以前的机加工生产线从搬运、上下料、清洗到钻孔、攻丝、铣削都由人工来操作,如今,公司对机加工生产线实施了自动化智能化改造,打造机加工自动化生产线项目。”覃显跃介绍,该条生产线项目总投资200万余元,于去年3月投入使用,以每条生产线每天加工零部件1400件来计算,3条生产线每年能加工零部件130万余件。
“改造前,3条机加工生产线共需要9名工人,按照每人每年8万元工资来算,一年下来,9名工人需要支付工资72万元。改造后,3条生产线只需要2名工人,他们仅负责将自动化生产线加工的产品搬运到下一个工序,极大地节约了人工成本。更重要的是,改造后,单日产量提高了15%。”覃显跃给记者算了一笔账。

除了启动生产线智能化升级改造项目之外,博奥镁铝还与重庆科学技术研究院、重庆大学国家镁合金材料工程技术研究中心联合组建技术中心,为镁合金领域的持续创新注入新动力。同时,与长安汽车等上游企业建立了项目合作开发、产品试运行等合作模式,推进产学研协同创新。
不止于此,博奥镁铝还加大对知识产权的引导和投入,重视发明专利。截至目前,该公司获评“重庆市科学技术进步奖一等奖”“中国有色金属协会科学技术一等奖”,并通过国家高新技术企业复评;拥有已授权发明专利4件,已授权实用新型专利151件,已授权外观设计专利26件;其镁铝合金产品深加工研发水平已达到世界先进水平,曾参与《镁合金加工产品包装、标志、运输、贮存》等6项国家和1项团体标准制定。
数据是最强有力的佐证,多年来,博奥镁铝的研发投入一直保持在总营收的7%左右,即使这两年受新冠肺炎疫情影响,公司的研发投入仍超过4119万元,投入占比达8.19%。
如今,博奥镁铝致力于不断加强科技研发创新、做全做强产业链、持续提升品牌影响力。公司将继续坚持以智能化改造和自主创新作为转型升级的两大引擎,加速向“轻量化领域重要研究中心”的目标奋进。

博奥镁铝生产车间,工人在加工产品。(资料图)