铝合金车轮行业技术水平及技术特点
思瀚产业研究院 今飞凯达    2023-06-25

铝合金车轮的生产方法主要有铸造法、锻造法、冲压法、旋压法以及组装法等，其中铸造工艺成本最低，适用范围广，易于实现大规模生产，最具竞争力。应用较为广泛的铸造工艺主要以低压铸造和重力铸造为主。

目前，国外如欧美等汽车铝合金车轮厂主要以低压铸造为主，少数企业采用锻造法、焊接组装法进行生产。国内汽车铝合金车轮应用低压铸造比重力铸造略占优势。国外相对比较成熟的锻造、旋压等先进的铝合金车轮制造工艺，最近几年逐渐被国内引进和采用，该等先进工艺适用于制造大规格轻量化的车轮。

随着旋压技术掌握的程度不断提升，旋压设备成本的逐步见底，目前越来越多的乘用车车轮生产企业都在大力推进铸旋工艺，即“铸造+旋压”工艺组合，该工艺结合了“铸造的低成本”和“旋压的高性能”，将逐步成为乘用车铝合金车轮的主流产品工艺。

而在商用车铝合金车轮方面，锻造工艺占比越来越大，虽然生产工艺难度和成本相对比较高，但随着技术的不断沉淀和推广，市场需求也不断的增加，生产企业也不断在增加和扩大，市场占比也逐步在增加，但因国内商用车的整体市场占比小以及下降趋势，不能主导铝合金车轮的主体制造工艺。国内大部分的汽车铝合金车轮生产企业还是维持以铸造为主的生产方式。摩托车铝合金车轮的制造国内外则均以重力铸造方式为主。

在铝合金车轮后续加工方面，一般先完成对铸件的热处理，提高铸件的强度后，再通过金属切削加工得到需要的装配尺寸，再通过涂装、抛光以及电镀等表面处理方式获得最终的成品。具体为：

（1）热处理，一般采用T6热处理工艺，也有部分采用T4或T6双级或多级时效处理工艺。在设备方面，早期的井式热处理炉已经基本淘汰，目前使用较多的是连续式辊道料框式热处理炉，但也有部分企业已经开始使用更先进的单层或多层棍棒连续热处理炉，以得到更高的生产效率和更稳定的工艺。

（2）金属切屑加工一般采用高精度的卧式或立式数控机床以及加工中心来完成。目前国际最为先进的数控机床一般为具备双工位、双刀塔等特点的全立式加工中心，存在高精度、高效率以及质量稳定等优点，但设备成本相对较高。部分企业同时配备全自动机械手以及在线检测等自动化柔性加工系统，在产品质量方面以及人工强度等方面得到了非常大的改善，是今后车轮加工制造方面的发展趋势。部分企业同时采用了精雕、镜面车等先进工艺，可以得到更加美观的外观效果。

（3）在表面处理方面，主要以涂装、车面、抛光以及电镀、真空电镀等工艺为主，同时可以相互组合。

涂装工艺，一般由粉末、色漆及面漆组合而成。目前较为先进的企业一般均采用自动化喷涂工艺，即通过全自动静电喷粉系统完成粉底的喷涂，通过全自动静电喷漆系统完成色漆及面漆的喷涂。目前最先进的油漆喷涂方式为静电旋杯喷漆方式、机械手智能化喷漆方式。为了增加产品的表面效果，同时采用了透明粉工艺、彩色喷涂工艺、真空电镀涂装工艺、点胶工艺以及电泳工艺等特殊涂装工艺，得到各种各样的外观效果。目前在售后市场得到越来越多的青睐，市场前景较大，同时产品附加值也相对较高。

车面工艺，是指在完成涂装的基础上，对外观表面通过金属切削加工的精车方式完成部分或全部的加工，使外观表面同时存在两种不同状态的效果，即涂装面与金属加工面相结合的方式。车面后的产品可以通过金属材料切削后的特点，得到更美观的表面装饰效果，可以提高产品的附加值。目前，该工艺主要应用于摩托车铝合金车轮、售后的汽车铝合金车轮以及部分中高端的车型。

抛光工艺，指使用抛光设备和抛光材料对产品表面进行精细加工的具体工艺，一般经过粗抛、精抛及上油等工序。经过抛光后的产品表面金属感非常强，同时具有非常高的光洁度和光亮度。一般在高端的乘用车以及高消费行业所使用的代步车如高尔夫球车、沙滩车等方面有配备。

电镀工艺，是指通过电解方式，在产品表面形成保护性及装饰性镀层的工艺，也被称为水电镀。铝合金车轮的电镀层一般由铜、镍及铬组成，镀层与产品、镀层与镀层之间，都有良好的结合力，同时镀层结晶细致、平整、厚度均匀，具备非常好的光亮度和金属感。该工艺一般应用于高端乘用车，目前由于环保要求的提升，电镀成本越来越高，除高端市场外存在需求下降的趋势。

真空镀膜工艺，是指在真空条件下，将铝等低熔点金属通过溅射、蒸发或离子镀等方式在产品表面形成非常薄的金属薄膜的表面处理过程。采用真空镀膜工艺后的产品，不仅表面外观效果和电镀效果相接近，即具备非常好的光亮度和金属感，同时具有附着力好、抗腐蚀性强以及膜厚均匀等突出优点，但是价格也较高。由于水电镀对环保的污染影响，真空镀膜有逐步取代电镀的趋势，目前已经被售后市场所大量采购使用，同时部分高端的主机整车也开始使用真空镀膜状态的铝合金车轮。

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