5G來了，壓鑄行業如何追上“新風口”？
【塑料機械網 熱點關注】 6月6日，中國工信部向四大運營商正式發放5G商用牌照,，標志著中國5G進入商用元年。5G時代來了，芯片商、運營商、設備商和終端廠商紛紛發布下一步的戰略規劃，推動5G產業生態發展。可以預計，5G將在撬開巨大的市場空間。
活躍于通訊領域的壓鑄行業要如何追上“新風口”，未來將往哪個方向發展？我們從當下5G壓鑄行業布局可見一斑。
高質量5G產品
驅動壓鑄發展
在通訊行業，壓鑄產品主要為設備類的結構件，如基站濾波器殼體、RRU/AAU散熱殼體等。據專業人士預測，全國5G基站的數量終可能會達到800萬座以上。
另外則是終端類的產品，如手機中板、平板電腦配件。目前，華為、OPPO、vivo、小米等多家手機企業都紛紛推出自己的5G手機，預計7月取得5G國家入網許可證后投入市場開始銷售。5G手機量產化指日可待。
5G的到來，無論是無線基站或是終端手機，都對壓鑄工藝提出了更高的需求，并將帶動壓鑄產業新一輪發展。
基站產品散熱、體積、重量面臨新挑戰
4G向5G升級引入了無限接入網的全新架構，基站結構上表現為體積、重量、功耗是4G產品的約3倍，同時殼體散熱片增高增密，結構更加復雜。
另外，為追求更好的散熱性，散熱片也在持續增高，并趨向薄壁化，對比高度40mm的4G基站散熱片，5G產品如今已超過80mm，厚度薄已有0.61mm。(來源珠海市潤星泰電器有限公司產品數據)
5G手機中板
5G升級，對手機終端而言意味著信號接收更強，CPU負荷更大，由此，手機散熱性要求更高。對比4G手機中板，5G產品的方向之一是增加邊框，尺寸更大，結構更加復雜，天線位要求和后續工藝保證更多，精密度要求也更高。
半固態、高真空壓鑄技術
成行業潮流
5G基站產品更高的散熱性能的要求和更大的體積、更高的加工精度，以及持續輕量化的追求，傳統壓鑄工藝已難以滿足客戶需求，半固態壓鑄和高真空壓鑄技術成為業界關注熱點和重要選擇。
半固態壓鑄成形技術
半固態壓鑄成形技術始創于上世紀70年代美國，目前歐美等發達國家和地區主要將此應用在汽車領域。國內對半固態成形技術的研究始于20世紀80年代，在國家自然科學基金、863計劃和973計劃等支持下，以北京科技大學和北京有色金屬研究院為代表的科研院所在基礎理論研究方面取得了一系列技術成果，但半固態技術的工業應用鮮有實例報道。近年來，隨著移動通信不斷升級換代，無線基站的散熱、重量和體積成為客戶關注熱點之一，是產品競爭力的重要體現。
珠海市潤星泰電器有限公司(以下簡稱“潤星泰”)，自2014年起聯合國內高校和通訊制造業，以產學研用的合作模式，開啟半固態成形技術在4G無線基站上的應用研究和產業化探索。目前，申請超過100余件，其中2件PCT獲得美國授權，1件獲得2018年第二十屆中國獎，形成了覆蓋半固態壓鑄全產業鏈的布局，為公司未來發展奠定良好的基礎；建有半固態生產線15條，年產能超過350萬件，規模位居行業*，已為國內外客戶提供半固態壓鑄件超過300萬件，其中無線基站相關壓鑄超過200萬件；同時，與通信設備戰略合作，積極參與5G項目預研，持續技術創新，滿足客戶新需求，在大型薄壁件半固態成形方面取得重要進展，業內專家評價認為達到水平，現已進入批量生產階段。
據潤星泰景佰亨總監介紹，目前一些5G基站產品已經超過38kg，體積大于38L，而且未來將越做越大，對重量的要求也將更加苛刻，“傳統壓鑄工藝限制了壓鑄件不能再薄，但半固態工藝可以在傳統的基礎上更薄更輕。”
半固態成形關鍵技術在于一體化制漿工藝，形成性能獨特的半固態漿料，具有更好的流動性能，更佳的微觀組織，可以成形大尺寸、薄壁、結構復雜的輕量化鑄件，同時，鑄件的熱裂、偏析、內應力大大減少，鑄件尺寸精度高。半固態壓鑄成形具有高精度、短流程、節能、節材等優勢，因而成為業界關注熱點和重要選擇。
高真空壓鑄技術
高真空壓鑄是在傳統壓力制造技術的基礎上加以對型腔內氣體抽出的技術。在壓鑄過程中利用真空壓鑄技術進行鑄造，能提高鑄件內部組織致密度，消除或明顯減少壓鑄件表面氣孔現象，有效提升壓鑄件表面質量和力學性能。另外，由于設計師通常采用較厚的金屬尺寸來容納空氣孔，而可以消除氣孔的高真空壓鑄可有利于設計出更輕薄的零件。
目前，該技術主要應用在制造高品質鋁合金汽車結構件、通訊設備零部件。無錫朗賢輕量化科技股份有限公司建立了伊之密1650噸、2500噸和4000噸等多條高真空壓鑄生產線，并于2018年投入開發5G基站濾波器殼體和散熱腔體，如今已完成產品的試制，產品內部組織致密，氣密性提高，大幅減少內部氣孔，并達到減重的效果，隨著5G商用計劃將投入量產。
壓鑄設備大有可為
將邁向智能化
正加速建設5G基站，壓鑄產業爭先啟動5G項目，做好技術和裝備的投入。另一方面，無線容量的高增長，以及無線網絡高功率、超高速、高集成的趨勢給無線基站持續帶來散熱、尺寸和重量極大挑戰。壓鑄設備該如何迎接5G的現在及未來呢？
對此，伊之密壓鑄機事業部副總經理黎前虎表示，大型化的5G基站產品，需要3500~4000噸以上，甚至4500噸重型壓鑄機來壓鑄成型。“今年是5G元年，未來幾年市場的需求將是倍級增長，因此現在的設備投入還要考慮滿足未來產品的交付，預留發展空間，可考慮投入更大一點噸位的設備，這樣運營商將來要做更大尺寸的5G產品也能滿足。”另外，體積大并有一定重量的5G產品已經不適合采用人工操作，壓鑄生產需要匹配自動化方案，從取件、噴霧、去水口、去料餅等全自動化操作，提升生產效率。
“產品尺寸、精密度增加，對壓鑄主機、機器人、周邊配套都提出了新的挑戰和要求，周邊關聯設備的復雜程度更高，壓鑄機也需要有更高的可靠性，才能保證生產節拍和良率。”如今，伊之密已在大型壓鑄結構件自動化生產上積累了成熟的經驗，被通訊、汽車領域多家企業采用，如無錫朗賢4000噸壓鑄島、中國重汽4500噸壓鑄島、溫州瑞明3500噸壓鑄島等。
更重要的是，壓鑄設備商還需跟上工藝技術(半固態/高真空壓鑄)的升級，提升集成度、智能化水平。以半固態技術為例，不僅增加接口集成制漿機，還有數據接口，便于今后數據信息采集，實現工藝過程的控制。目前，伊之密不僅已為潤星泰、福建金瑞高科等公司半固態技術提供壓鑄生產單元，并已成功推出工業互聯網平臺，可應用物聯網、云計算、大數據等新一代信息技術，解決客戶生產過程中設備監控、效率統計、設備維修、故障處理、工藝參數監控&追溯等痛點問題，實現生產效率和制品品質提升。
另一方面，相對成熟5G終端產品領域，國內手機廠商(華為、OPPO、vivo、小米等)的節奏也很快，紛紛揚言下半年推出5G手機，配套企業也均已提前投入產品開發和試制，以時刻響應廠商的量產計劃，如客戶東莞騰美、東莞宜安、深圳發斯特、深圳(金)雅豪等。黎前虎表示：“手機中板產品尺寸精度要求和致密性提升，需要壓鑄設備進一步提高鎖模精度剛性和壓射穩定性。目前伊之密已針對手機專用機型進行優化升級，滿足客戶新的生產需求。”
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