金属行业向气候中和转型是 Bright World of Metals 的主题，该展会于 2023 年 6 月 12 日至 16 日在杜塞尔多夫举行，取得了巨大成功，并且在 GIFA 和 NEWCAST 展位上也引起了广泛讨论。参展公司和专家会议重点关注增值链各个阶段循环经济意义上的脱碳、可持续发展、能源和资源效率的技术和解决方案，遵循从摇篮到摇篮的方法。杜塞尔多夫展览公司多年前就抓住了这一发展机遇，推出了 ecoMetals 计划。参展商的产品种类也相应多样化。共有 63,262 名国际游客参加了杜塞尔多夫展览中心的活动，大约三分之二的参观者来自国外。

可持续性、能源和资源效率是铸造行业的趋势

这个异构行业的脱碳策略与各个铸造厂的原材料和铸造工艺一样多种多样。铸造厂和铸造技术供应商可持续发展议程的另一个主题是资源和能源的有效利用。绿色氢作为加热炉中天然气的气候中性替代品尤其发挥着重要作用，尽管其程度比钢铁行业等要小得多。正如 BDG 董事总经理马克斯·舒马赫 (Max Schumacher) 在 GIFA 上所强调的那样，铸造厂的首要转型能源是绿色电力。

示例DiHAG：在铸造集团的领导下，有八家铸造厂从事钢铁铸造领域的工作。该公司在莱比锡钢铁铸造厂 SHB 运营着五台用于铸铁厂的感应炉和一台电弧炉。首席执行官 Viktor Babushchak 专注于整个集团的专有电源。早在 2016 年，该控股公司就与 Giga Energy GmbH 合作建立了自己的网络。如今大约一半的电力来自可再生能源。Babushchak 的目标是自己生产绿色电力，供应 80% 的风力发电和 20% 的太阳能。巴布什查克说，主要问题是在获取风力涡轮机许可证过程中涉及大量官僚机构。

脱碳转型之路也为铸造厂辛北尔康普 Giesserei 带来了生态电力。数字化在其中发挥着关键作用。去年，位于克雷菲尔德的铸造厂与感应炉制造商 ABP Induction 和数字初创公司 Zorc Technology 合作推出了首个完全数字化的熔炼工艺。

感应熔炼设备被ABP Induction和Otto Junker等大型工业炉制造商誉为冲天炉和燃气炉的替代品。如何将熔化过程从使用化石燃料的冲天炉切换到几乎碳中性的中频炉，是来自感应炉制造商ABP Induction Systems 的Marco Rische 博士和来自Zorc Technology 的Wolfgang Baumgart在 GIFA 论坛上的主题。

ABP 的 Rische 认为冲天炉没有未来。这位熔炉专家也不认为氢技术是铸造厂的解决方案。Rische 表示：“氢气在熔炉技术中没有未来。”从经济或生态角度来看，氢气作为熔化和加热技术没有任何意义。使用可再生电力生产绿色氢气没有什么意义，这会导致转换Rische说，然后燃烧所说的氢气，这会造成进一步的损失。直接使用绿色电力进行感应熔化和加热的效率要高得多。

据ABP称，GIFA、METEC、THERMPROCESS和NEWCAST贸易展览会四重奏取得了圆满成功。ABP 首席执行官 Till Schreiter 表示：“脱碳和数字化的首要主题是今年展会的核心。”?“作为我们‘实现零排放之路上的合作伙伴’承诺的一部分，除了去全球化和人口变化之外，这些主题正是展会参观者寻求解决方案的核心问题”，Schreiter 说道。经过多年的大流行以及由此导致的数字化工作转变，人们明显渴望进行个人会议。“有资质、有决策权的参观者比例比前几年还要高，因此，这一次在展会上甚至签署了计划外的协议也就不足为奇了”，Schreiter 自豪地报告道。Schreiter：“展会结束后，我们已经期待再次欢迎我们的朋友和商业伙伴来到杜塞尔多夫举行的 2027 年光明金属世界。”

特别是对于熔炉制造商来说，能源的可持续性和高效利用是重要的问题；管理工业流程以尽量减少其对环境的影响是最先进的。与 ABP 一样，熔炉专家 Junker 也为感应熔炼和热处理工厂提供了新颖的解决方案。通过数字化工厂技术和正确的操作，可以减少熔炉消耗的能源量。这还包括热回收和使用来自额外光伏系统的电力。例如，奥托·容克 (Otto Junker) 向 ecoMetals Trails 参观者展示了新的电力转热系统，该系统以热量的形式缓冲多余的电力，随后将其作为工艺热使用。热量储存温度高达 1,100°C。

在Otto Junker的展位上，参观者可以体验如何使用现代系统技术在虚拟现实 (VR) 中控制炉子的运行。使用VR护目镜，可以进入并操作包括感应炉在内的功能齐全的铸造车间。这一发展并不是为了娱乐，而是解决一个非常严重的问题：缺乏熟练工人。奥托·容克 (Otto Junker) 销售服务主管 Georg Born 表示，铸造厂必须加强培训非技术工人，以取代技术工人。在真正的熔炉上发生这种情况之前，VR 培训可以安全地练习最重要的步骤。

Inductotherm是全球活跃的感应熔化和加热专家。使用Solar Unipac 5.0该公司在今年的贸易展览会上展示了一种由绿色能源驱动的铸造厂熔炼技术。太阳能、水电、风电和其他可再生能源技术的整合有望确保新型绿色熔炼技术在减少碳排放方面名列前茅。该系统结合了太阳能电池、风力涡轮机、电池存储系统、集成感应电源和现代感应炉。该捆绑包作为 ecoMetals Initiative 的一部分推出，与可再生能源相结合，提供了不依赖于电网的完整熔化解决方案，使公司能够在不影响效率的情况下实现可持续发展。

电气化是理想的解决方案吗？

并非所有铸造厂都将电气化视为理想的解决方案。毕竟，气体在工业中仍然发挥着重要作用，例如在热处理炉中。Promeos是整个工艺链无焰燃气燃烧器技术的专家，据其自己介绍，Promeos 是预混合燃气燃烧器系统技术的领导者，在 GIFA 上展示了其采用无焰燃气燃烧器技术单独开发的加热系统系列。该供应商表示，这对提高生产力同时保护环境做出了节能和有利可图的贡献。可根据要求提供“氢气就绪”，也可选择作为电气解决方案提供。

铸铁厂Eisengie?erei?Fritz Winter证明了铸造厂即使在熔化过程中也不需要依赖电气化作为脱碳的唯一解决方案。GIFA 展位上的另一个亮点是符合 Euro-7 标准的新型低排放制动盘，该制动盘荣获轻量结构类别 NEWCAST 奖。进一步的创新包括由薄壁铸铁制成的轻量化汽车解决方案，与铝相比重量适中，其中包括与汽车制造商（OEM）合作开发的用于电动汽车的新型发动机外壳。

黑森州施塔塔伦多夫的铸铁厂仍在使用他们的焦炭冲天炉。“我们在任何情况下都不能放弃冲天炉的优势”，操作材料和环境保护主管马库斯·塞姆勒 (Markus Semmler) 说道。只有焦炭冲天炉才能将100%的废铁转化为100%的优质生铁。Semmler 表示，感应炉无法像冲天炉那样 100% 地转化废料。脱碳问题不仅仅是经济问题，更重要的是原材料供应问题。在作为的过程中专家担心，钢铁行业的脱碳，通过氢气直接还原和电力路线，采用电气化熔炼工艺的铸铁厂的原材料市场将不复存在。Semmler：“钢铁生产商使用的原材料与我们电气化所需的原材料相同。就算我们愿意出钱，也得担心连原材料都买不到。我们正在考虑完整的平衡。如果我们选择 100% 电气化，我们会发现原材料供应存在很大问题。”

Fritz Winter 冲天炉的烟囱不再是必要的祸害，而是根据 CCU 原则迈向循环经济的第一步。Stadtallendorf 的铸造厂希望在不影响环境的情况下分离、转化 CO?2并将其用作原材料。到 2030 年，Fritz Winter 希望在烟囱安装空气处理和热回收系统，然后再开始大规模的二氧化碳分离技术实施。分离出来的CO?2将通过当地合作引入碳利用。

铸造机 – 提高能源效率和生产力

作为压铸技术的领先供应商，Oskar Frech 的议程包括节能、热回收和循环经济的新发展。GIFA 上展示的热室和冷室压力压铸机得到了进一步优化。例如，液压系统的改进不仅可以确保最高的动力和性能，而且还可以进一步节省能源。新的演示展示了铝轮回收工厂，该工厂利用热回收技术运行效率极高。

Oskar Frech 还持有奥地利工业炉制造商Meltec的股份。该公司是创新铝制真空加料装置 (AVD) 的领先供应商。AVD 可以安装在任何熔化炉或保温炉中。它们能够安全地将铝熔体取出并精确计量到冷室压力压铸机的填充室中。该系统的优势之一是吸收熔池液位以下的无氧化物熔体，在不吸入空气的情况下将熔体转移到封闭的陶瓷容器中，仅产生较低的温降，并通过集成的精确数量测量实现高剂量精度脱气后的熔体。作为一项创新，Meltec 向公众展示了机器人控制的 ACD，用于 150 公斤液态铝。Oskar Frech 董事总经理兼首席技术官 Thomas Franco 博士，

国际诺瑞肯集团及其子公司意特佩雷斯高斯、史杰克西、辛普森、维尔贝莱特和迪砂强势亮相 GIFA。核心主题是在铸造厂的所有领域有效利用能源和资源，以及铸造材料的有利可图的使用，同时减少对环境的影响。

例如，意特佩雷斯高斯专注于压力压铸机的能源效率。这家意大利机器制造商推出了Eco-Fit Mode，这是一种液压泵控制系统，可通过 Eco-Fit Mode Plus 减少高达 50% 甚至 60% 的能源消耗。

焦点集中在宝马成功完成的订单上。这家来自慕尼黑的汽车制造商正在使用意特佩雷斯高斯的 TF5700+ 大型压力铸造机。它使汽车公司能够铸造一种新型的、与碰撞相关的电池外壳，该外壳最初由 16 个不同的部件组成，由铝制成，重量仅为 6 公斤。这使得 BMW 成为欧洲第一家使用合模力超过 5,000 吨的压铸机制造大型一体式结构部件的压铸公司。

NEWCAST 2023 的出色数据：来自 29 个国家的 480 多家参展商在杜塞尔多夫展厅展示了铸件生产的“绿色”程度（? Constanze Tillmann/Messe Düsseldorf）。

3D 砂打印机走向成功之路

在 GIFA 2019 上，增材制造工艺仍然是一个小众话题。今年，利用沙子进行间接 3D 打印出现了明显的趋势。ExOne和Voxeljet等领先供应商的 3D 打印机功能越来越强大，砂印核心的复杂性也越来越高。砂间接增材制造为铸造厂提供了全新的设计可能性。复杂的几何形状通常只能通过 3D 砂打印来实现。它们被制造为型芯和模具，然后铸造成成品型芯模型。

在 GIFA，Voxeljet及其合作伙伴Loramendi展现了增材批量生产的里程碑。对于兰茨胡特的宝马工厂，打印机制造商和 Loramendi 共同开发并实施了一项技术和系统，用于自动、无机大规模生产轻金属铸造砂芯。该生产线配有集成 VX1300-X 3D 打印机和全自动拆包解决方案以及 Loramendi 用于硬化核心的微波炉，为高性能 BMW 发动机提供了定制、高效和创新的解决方案。作为型芯和模具生产机器的领先制造商，Loramendi 与工具制造商 Aurrenak 一起在西班牙 Mondragón 公司内部组建了铸造技术和工具制造联盟。

Laempe是射芯机的领先制造商，也发现了增材制造的优势。在GIFA上，该公司首次展示了用于宝马发动机制造的全自动3D砂打印线。汽车和发动机制造商利用间接增材工艺铸造轻金属所提供的设计自由度。

尽管如此，正如销售员工 Thomas Baumann 所说，Laempe 并不担心核心业务被蚕食。射芯机的射速约为 25 秒，是每次量产时不可或缺的组成部分。

没有铸造化学就没有铸造

提高铸件质量、减少对环境的影响和提高生产率的新产品和应用技术也是大型铸造化学品供应商ASK Chemicals、Foseco和Hüttenes Albertus?(HA) 关注的焦点。

亚世科化学专注于提供解决方案，通过使用危害较小的原材料来提高效率、降低工艺成本并最大限度地减少对环境的影响。这包括开发产品，例如可以免除特殊沙子等昂贵原材料，或减少其他消耗材料的使用。不仅如此，铸造工艺还可以受益于高性能化学品和原材料的使用，例如减少了精加工工作，并且可以完全省略一些工作步骤。这样，最新一代的冷芯盒粘结剂 Ecocure Blue Pro 可以改善铸件的性能，同时减少粘结材料和胺的消耗。

作为可持续发展方面的一部分，铸造化学品公司福士科推出了适用于所有常用铸造工艺的各种产品。这包括用于快速循环、自动化潮模砂造型系统的喂料材料。采用由可持续原材料制成的新型有机粘合剂，铸造过程中释放的挥发性有机成分 (VOC) 和 CO?2更少。生态和可持续性也成为开发新型水性铸造涂料的指南。新涂料不需要释放甲醛的杀菌剂，从而支持铸造厂遵守最新的欧盟指南。铸造化学的另一个重点是无机材料的进一步开发，例如Hüttenes Albertus（哈）。在许多铝铸造厂，尤其是汽车行业，已经成功使用无机制造的型芯。对于内燃机铸件以及混合动力和纯电动汽车来说都是如此。在铸铁领域，HA 过去已经小有名气，并与制动器制造商 Brembo 一起引领无机材料进入量产阶段。在 GIFA 上，HA 现在还展示了用于大型铸铁件的粘合材料和铸造涂料。正如在展会上引人注目的那样，无机化学无疑正在取得进展，在铸铁领域也是如此。

型芯、模具和模型的 3D 砂打印趋势也对铸造化学提出了挑战。3D 打印对于供应商来说在多个方面都很重要。在 GIFA 上，福士科展示了一项用于钢铁铸件过滤的新型专利技术。过滤器 (Stelex Optiflow3D) 采用增材制造技术制造，在结构的几何形状和多孔设计方面提供了很大的自由度。现在首次可以为单个铸件设计单独的过滤器，并在过滤效率、金属容量和吞吐量方面进行优化。

随着 3D 打印机功能的不断增强，通过砂型铸造工艺制造的型芯的尺寸和复杂性也随之增加。如果铸造化学没有进步，这是不可能的。像这样的复杂几何形状通常只能通过 3D 砂打印来实现。它们被制造为型芯和模具，然后铸造成成品型芯包。然而，由此产生的更高的铸件重量也增加了对以此方式生产的铸件的精度和最小精加工量的要求。

特别针对 3D 打印工艺，福士科开发了一种新型涂层。通过结合不含锆的高耐火填充材料，可以显着提高涂层的热稳定性。这使得客户能够使用最薄的涂层，同时避免金属化和纹理。福士科表示，不再需要进行初步处理或使用昂贵的专用涂层。该涂层还对 3D 打印型芯和模具制成的铸件的各个铸件表面的表面粗糙度产生积极影响。竞争对手Hüttenes Albertus还专注于砂印。例如，该公司为 3D 打印开发的粘合系统包括专门为增材制造开发的型砂。

NEWCAST成为买家焦点

NEWCAST 是铸造行业第一大国际展示会。这不仅是参展企业知道的，观众也知道，这也是为什么今年的展览面积比2019年再次增加的原因。NEWCAST对于铸造行业的重要性在观众结构中清晰地体现出来。NEWCAST 参观者中共有 71% 是买家。31%来自汽车、航空航天等重要用户行业的采购部门。

世界领先的贸易展览会四重奏将于 2027 年再次在杜塞尔多夫举行

下一届世界领先的贸易展览会 GIFA、METEC、THERMPROCESS 和 NEWCAST 将于 2027 年 6 月 21 日至 25 日在德国杜塞尔多夫展览中心举行。(意向参展请点击询洽Ky开元集团展览专业展会顾问)

作者：专家作者：Gerd Krause，Mediakonzept，杜塞尔多夫

中国组展机构：Ky开元集团展览，以“服务至上，品质为先”为宗旨，为中国外贸企业提供专业、高效的展览服务。荣获多项殊荣，备受信赖。