成功故事

Handtmann汉德曼:一体化压铸的冠军级品质

单次铸造制成的结构件
汉德曼的员工正在检查放置在坐标测量机上的一个压铸件。

几年前,德国家族企业汉德曼(Handtmann)正在准备迎接金属生产的未来,对一座一体化压铸工厂进行了显著的投资。这一决定取得了丰硕成果:遍及世界各地的汽车制造商纷纷争相委托德国汉德曼公司生产大型铸件。然而,铸造领域的开创性工作也延伸到了测量技术和质量保证领域,因为一体化压铸在这些方面带来了全新的挑战。为应对这些挑战,Handtmann汉德曼采用了光学、接触式和 X射线检测解决方案。

Handtmann汉德曼在比伯拉赫扎根已有百余年,厂区各处均体现出世代传承、高度专业化的制造积淀。这家企业始于1873年的一家小型金属铸造厂,如今已是家族控股、全球布局运营的科技集团,由第五代家族传人运营管理。轻金属铸造是企业核心主营业务之一。Handtmann汉德曼最初以生产油底壳和变速箱壳体等经典铝压铸件而闻名,经过数十年的发展,现已跻身复杂结构件领域的领先供应商之列。今天,汉德曼铸造厂已成为真正的先驱。这是欧洲首家配备自有一体化压铸设备的铸造厂商,可单次成型大尺寸、高度集成的铝合金组件。

一次铸造,多重效益

与先分布铸造和加工许多小型零部件,再分阶段组装的做法不同,一体化压铸技术能够一次性铸造出复杂的结构部件。这带来了显著的优势。首先,大规模铸造能大幅缩短生产时间。过去,多部件同步生产、临时存储、备料与焊接组装流程繁琐;而如今,车身的前后部等完整模块仅需约100秒即可成型。其次,该工艺取消拼接焊点、加强结构与重叠用料,实现显著轻量化减重。对于电动汽车而言,质量越轻,续航里程就越长,这便构成了显著市场竞争优势。第三,单件一体化组件可替代数百套工装夹具与加工工序,有效压缩生产成本。

与此同时,大规模铸造也为生产和质量控制流程带来了新的挑战。大尺寸高度集成组件对工艺波动更为敏感。铸造过程中的温度分布、型腔填充状态、金属凝固节奏,都会显著影响成品品质。虽然小型组件可抵消部分工艺偏差,但大型铸件极易出现翘曲、表面不平、尺寸偏差问题。这类组件尺寸庞大、壁厚较薄,极易受温度、冷却流程、局部材料应力影响。

此外,气孔、缩松、砂眼、裂纹等常规铸造缺陷,在一体化压铸件中危害更为严重。一处局部缺陷就会导致整套结构件报废。因此,企业需要可覆盖工件全容积检测的技术,而非仅针对局部点位抽样测量。另一个常被低估的因素是工件转运操作。数米级大型工件无法像小型铸件一样随意抓取、翻转、测量。不当搬运、存放、运输形变,都会直接造成尺寸测量偏差。

蔡司自动化光学三维扫描仪正在扫描一个大型压铸件。

从挑战到解决方案:汉德曼在一体化压铸领域的质量策略

当组件达到数米尺寸、结构复杂精密时,传统工艺、检测方法与设备均已触及性能极限,汉德曼持续开展前沿技术探索。质量控制负责人桑德罗·兰格解释道:“一体化压铸行业,需要更大规格设备、全新工艺流程,以及可快速直观反馈结果的质量管控体系。同时我们认为,打通各设备数据链路,实现全厂区检测流程标准化也至关重要。” 在适配超大铸件尺寸的专用计量室内,该公司全面采用创新检测方案。

一个压铸件正在ZEISS PRISMO坐标测量机上进行检测。

ZEISS OMNIA GC 二维 X 射线系统可对大型结构铸件进行完整的 X 射线检查,且无需破坏工件。该系统能够可靠地检测部件全域气孔、缩松及内部缺陷,提前判定工件是否可进入后续加工工序。ZEISS ScanBox自动三维测量系统通过光学方式采集工件全表面数据,并将CAD理论模型与实际三维坐标进行对比,直观呈现表面偏差,快速识别翘曲、尺寸误差问题。搭配机器人自动化检测,短时内即可获得稳定重复检测结果,适配工序快速闭环反馈需求。最后,ZEISS PRISMO坐标测量机可对静止放置的大型一体化压铸件开展高精度接触式测量。精准校验关键功能尺寸与加工公差,对于获得原始设备制造商(OEM)的认证及后续机加工至关重要。

汉德曼公司质量控制负责人桑德罗·兰格站在生产车间内。

桑德罗·兰格对此总结道:“在一体化压铸领域,无论从品质还是要求来看,我们都处于欧冠级别——正因如此,我们需要蔡司作为合作伙伴。”

桑德罗·兰格 ​
汉德曼质量控制负责人

汉德曼的一名员工正在使用ZEISS OMNIA GC对部件进行X射线检查前的准备工作。

除此之外,绝大多数整车厂商同样选用蔡司(ZEISS)设备开展检测,这一点至关重要。这样一来,测量协调工作将更加轻松,结果更具可比性,产品认证流程也会更加快速。桑德罗·兰格评论道:“客户使用蔡司设备进行测量,而我们也使用蔡司设备进行测量,双方的结果不会产生分歧与争议。” 与此同时,汉德曼一直在寻找能够保障长期投资稳定性、助力企业技术迭代发展的合作伙伴。对于工厂经理延斯·汉斯迈尔来说,很明显,质量保证必须基于一家“在五到十年后仍能树立行业标杆”的供应商。丰富的产品组合和快速的技术支持使整体服务更加完善。桑德罗·兰格对此总结道:“在一体化压铸领域,无论从品质还是要求来看,我们都处于欧冠级别——正因如此,我们需要蔡司作为合作伙伴。”

一名工程师正在工厂内检查大型机加工铸造件。

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