热冲压：突破经济瓶颈的有效手段
热冲压具有飞跃效果，为二级、三级金属成形制造商打开新渠道。仅美国本土对热冲压零部件的需求就又多又急迫，更别提北美以外的国家和地区了。
现在的经济形势很不稳定，很容易影响企业在整个行业中的排名变化。目前，大大小小的金属成形商们正试图从经济丛林中杀出一条更安全的通道来。我们的工业需要技术震撼。以创新开拓繁荣之路，对金属零部件二级三级供应商是个好办法。
我想通过这篇文章揭示这样一个经济机会：热冲压技术现在主要被OEM商和一级供应商使用。也被称作热成形、热冲压成形、加压淬火、压力控制硬化。这项技术的基本要素都已成熟，并在世界各地得到了推广，经济收益已得到验证。
不只为巨头而设
过去几年，已有很多文章报道了热冲压。与其他不同的是，这篇将主要介绍热冲压对低级金属成形商的机会。现在仅在美国市场，对于热冲压汽车零部件的需求都很大，更别提北美以外的了。
每当我提议金属成形商考虑一下热冲压技术时，鸡生蛋还是蛋生鸡的问题就会跳出来。通常会有这样的疑问：“在我投资这款机器前，能收到热冲压零部件的采购订单吗？”坦白地说，这么开始热冲压技术的应用话题是完全错误的。正确的问法应该是 ：“如果我投资热冲压，有可能从新老客户那里得到新的商机吗？”
换句话说，我把热冲压视为一种激励机制，一扇可能赢得老客户及众多潜在客户的新机会的大门。
对于北美地区的某些用户来说，这项技术还很新、较少为人知，热冲压技术是1973年由Plannja Hard Tech公司的Carl-Erik Ridderstrale在瑞典发明的，用于生产农场用具。致力于减轻钢制零部件的重量，同时继续保持强健的结构。这也正是为了减少汽车碳足迹的需求，汽车工业对安全和撞击存活标准不断增长的需求的反应。
关于现代热冲压技术，没什么综合介绍书籍，不过欧洲有个年度学术活动，讨论此加工技术。但在北美没有类似的相关活动。所以当制造商们小心谨慎地开动生产线、监控生产流程时，在北美二、三级冲压商处，真的很难看到热冲压生产线的身影。
热冲压流程
热冲压流程，究其本质是将平的或预成形的锰硼合金钢板，通过不同工艺流程（机器人或抓取机器）向炉内喂料，然后精心加热。这道流程能清除钢板表面缺陷，形成拉模磨损流——然后冲压商用特殊涂层处理钢板，尽可能减少清除钢碇缺陷的工序。
绝大多数热冲压炉，可将钢板以直线方式移进滚压机，将钢板在酷热环境下暴露几分钟。当冲压商评估这些技术时，应该很小心地对待其他的热选择要求，因为现在市场上已推出了几款新的冲压炉设计。在随之配备（和简化的）连续冷却转变（CCT）曲线上展示出，蓝线代表热冲压流程中出现的加热和冷却过程，其信号跳变时间很紧张。随着锰硼合金钢板在炉中加热到950摄氏度左右，钢板达到奥氏体要求，蓝线轨迹开始出现。
经过冲压炉后，将加热后的钢板通过机器人或抓放装置逐个输送到液压机上。经此阶段后，钢板上会出现奇异的柔和光，然后将它安装在较低的模具加工区。然后冲压机严密闭合，将模具夹起，使夹持力达到一个相对较高的吨数——对于成形流程来说不需要太大，但是需要在模具表面和零部件之间产生一个极紧的夹持力。在模具较高处和较低处存在不少通路，是专为导出冷却水流而设计的。这样，紧密闭合的模具就可作为散热器，从零部件上吸收热量，在几秒钟内将钢板温度快速冷却几百度，直到达到马氏体相，最终生产出具有惊人强度的轻量型板。
慢慢冷却钢板，可以使其达到贝氏体、铁素体或珠光体相，表现出超规性能。相反地，通过控制模具中的冷却流程，有可能创造出不同强度的热冲压零部件。这对于要求某个部位扭弯压皱的零部件非常关键，可以保持坚硬度，比如汽车的安全拉杆。
几秒后，模具打开，自动装置从模具中移走零部件，将其放在机架上，用镭射切割修边（也可选用其他修边技术）。
整个流程中，最具工程及设计感觉的零部件就是模具。模具设计师必须不仅非常熟悉传统的设计模拟软件，还要很了解热模拟软件。这些软件必须包括冶金模拟软件，帮助理解模具内的某个特定零部件的冶金变形。还有其他关键因素比如冷却通道和冷却器的设计，还可以使用传感器来监控性能。
机会在敲门
现在，让我们来探寻一下热冲压对二级三级冲压商的潜在商机吧。我相信：在汽车领域采用热冲压技术使产品减重（同时强度增加）只是个简单的时间问题。谁不想要更轻更强的零部件呢？谁不想用热冲压零部件取代机加工或铸造零部件？
对于航空这个特别关注强度和重量的行业呢？也许可以用稀有金属材料（比如钛和锰合金）冲压零部件，也可能用于做热冲压钢材零部件。但怎样使首台热冲压生产线尽可能发挥更大的作用呢？
现在还有各种有助于抵消制造研发成本的规定。各国规定不同，可以为尚处于实验阶段的热冲压生产线获得部分启动资金，使冲压商从现有或潜在客户那里获得热冲压询价单。美国联邦政府也提供了类似项目，比如实验性设置，可允许冲压商重新设置现有的冷压零部件，开发各种利润丰厚的可替代品。
总而言之，热冲压技术是帮助金属成形商开拓新市场、大幅提高其竞争力的一大手段。
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