一、香港铸造业发展概况 作为世界经济中心之一,香港的制造业以高新技术及卓越品质闻名世界,而首当其先的即为“制造业之基”的铸造产业。 在香港铸造业中,压铸业居于主导地位。据不完全统计,当前香港与铸造、压铸相关的企业超过了1500家,且绝大部分企业(车间)都设在内地的广东深圳、东莞地区,也有在长三角、东北、西北等地的。香港铸造企业性质大部分是独资,也有合资企业,年销售额超过10亿的企业有10多家,超过3亿的企业有几百家。香港铸件产品涵盖机械装备、合金材料、建筑,汽车、通信、电子、3C、电动工具、运动器材,家电、家居、卫浴洁具、灯饰、五金、玩具、礼品、饰品等众多行业。年产锌合金压铸件超过20万t、铝合金压铸件超过15万t、镁合金压铸件超过0.50万t,产品大部分销往国际市场。 在上述企业中,压铸合金生产企业有10多家,年产合金锭超过20万t;压铸机制造企业7家,年产压铸机超过5000台。 (一)压铸业居主导地位 由于工业用地不足,香港工业企业极少采用一层式结构厂房,主要采用多层式混凝土结构,有的甚至高达30层,这种情况在世界范围很不多见。因此,香港铸造业以可用多层建筑的压铸企业为主,而采用砂型铸造工艺的企业甚少。 香港压铸业在20世纪50年代约有企业十几家、从业员工几百人,20世纪60年代有压铸企业100多家、从业员工2000多人,20世纪70年代,仅在内地开设的压铸企业就有200多家、从业员工20000多人,20世纪90年代在内地开设的压铸企业(含车间)有1000多家、从业员工300000多人,到21世纪初与压铸相关的企业数量约有1500多家企业、从业员工超过40万人。由此可见,香港压铸业在几十年里始终持续增长着。2006年香港铸造业的产量分类,见表1。数据包括香港地区的产出和内地港资企业的产量。
表1 香港铸造业2006 年的产量分类 (二)锌、铝、镁合金压铸 全球以锌合金铸件为主体的高档玩具90%以上产自香港企业,年产玩具达1000~5000万件。 由锌合金压铸件制成的日用五金件,如卫浴配件、锁具、拉链、皮革带扣件、饰品、家居配件、手表件等,香港企业产量高、品质好,在世界上居于领先地位。 铝合金低压铸造在港资企业中呈现良好的发展趋势,其中的龙头企业拥有先进的设备,配置了自英国等国家引进的16条全自动化低压铸造生产线,年产汽车轮毂(钢铃)产能接近1千万个。最大型的铝合金压铸厂拥有冷室压铸机吨位在125~4500 t、数量超过100台,铸件后加工用的加工中心超过300台;除生产机械零部件外,长期从事4气缸引擎缸体、6气缸引擎缸盖及汽车零部件的压铸加工。 由于我国是世界上镁储量、产量最多的国家,国家着力发展镁合金产业,我国科学技术部持续拨款资助企业与大学成立了不少镁合金科研基地,不少港资企业参与其中,在压铸母机、模具、镁合金改性等方面均有长足发展,不仅在3C产品、电动工具、汽车零部件、军工产品上得到应用,而且流道与废品回收重炼及表面处理成品率低的难题也得到了解决。 (三)球墨铸铁件扛鼎香港注塑机成为世界第一 香港的注塑机产业有相当规模,约有20多家生产企业,当前活跃于市场的约有11家,年产注塑料机35000台左右,体量位居世界第一;注塑机上的很多结构件及压板都是球墨铸铁件,因而促进了球墨铸铁件的生产。自2010年以来,压铸机、注塑机、船舶、铁路球墨铸铁件需求增加,香港球墨铸铁件年产量已超过10万t。 (四)离心铸造与电铸首饰产量全球最高 港产首饰因设计形式独特且新颖成为全球游客必购之物,而金银贵金属饰品主要是通过离心铸造及电铸成型的。据不完全统计,近年来港产金饰品年用金量达到160 t、银饰品年用银量则达到450 t;首饰生产厂(点)约500家,从业人员超过10万人。 (五)仿真车模及玩具产量世界第一 港资企业中从事锌合金压铸仿真车模、玩具的在内地有几百家。不少企业拥有员工超过3 000人,员工过万人的企业不少于10家,最兴旺时年产车模、玩具超过5000万件。全世界90%的高档车模产自香港企业,世界上许多著名品牌的模型也由这些企业制造。“中国之手”托起了全世界的模型及玩具工业。 (六)铍青铜模具产量高 香港是全球最大的玩具采购中心,香港企业所生产的玩具占世界总量的50%以上,因而带动了注塑塑料用的铍青铜模具的生产。规模较大的铍青铜制模企业约有10家,年生产模具约18000套,铍青铜用量约840 t,堪为世界第一。有些模具厂除生产铍青铜模具外,也铸造少量不锈钢注塑模和压铸金属的H13模具。 (七)压铸机产量占全国半壁江山 港资压铸机制造企业所产出的冷热室压铸机广泛应用于锌合金、铝合金、铜合金及镁合金等的精密压铸,年产量约5000台,占我国产量的半数以上;压铸机型号8~9000 t,型号齐全,长期畅销海内外,被推崇为性价比最高的产品。这些压铸机企业中单一龙头企业年生产量达到2500台,稳占世界压铸机生产单一企业第一位,亦为我国第一位。 二、20世纪50—70年代香港铸造业发展概况 20世纪50~70年代,由于香港纺织业、造船业、轻工业、玩具业等繁荣兴旺,铸件需求量爆增,前后开建的配套铸造企业(车间)有一千多家,但很多都是小工厂、小作坊;主要产品为船用铸件、纺织件、机械件、五金件、铸管及配件、锁具件、玩具件、铸造模具等。 (一)先行铸造企业情况示例 香港铸造业是在一批“老行尊”的带领下,不断勤奋耕耘、勇于进取得到发展的。 1. 联发五金铸造厂 1966年,凭2万元启动资金,联发五金铸造厂在油麻地中得以开办。联发五金铸造厂成立之初仅有1名炉工、2名翻砂工,生产铸造缝纫机件、五金件、机械件等。4年后,该工厂搬到大窝坪,得益于注重工艺技术、讲究铸件品质、善于总结经验,企业不断做大,拥有了10余名员工。 2. 振业铸造厂 1964年,振业铸造厂在一间破烂屋棚中建立,生产船用螺旋桨等铸件。本着起货快、价格便宜、品质好、抓客户等方式,振业铸造厂很快得到发展,厂房扩大到3000多平方米,员工增加到20余名,每日熔铜3 t,在当时被称为“铜王”,名声显赫。 3. 祥兴铸铁厂 1958年,祥兴铸铁厂开始用手工砂铸方法铸造机械配件。该工厂重视并致力于提高产品质量和自主研发新产品,自创“CHF”品牌,并与湖北、广东等地铸造厂合作做铸件出口,同时把先进的技术和自动化生产线引入内地,促进了内地铸造厂的技术提升。 (二)塑胶花带旺铸造有色合金模具市场 20世纪50年代末期,香港已成为世界塑胶花制造中心,塑胶花出口位居世界第一位。制造塑胶花需要大量铸造花瓣的模具,这些模具主要由铜、铝、锌合金铸造而成,因而大量小型有色铸造厂陆陆续续成立,满足了市场需求。 (三)废金属料的回收利用 这一时期,收购的废旧金属主要来源于拆船得到的各种金属件、报废汽车件、废轴承、废军用品等。为满足大量压铸厂、铸造厂对合金原料的需要,废品收购站将收到的废旧金属进行分类,分类后的金属用简陋的熔炼炉(图1为地坑熔炼炉)重熔铸成合金锭,分别送到对口需要的压铸厂、铸造厂,用来铸造铜合金螺旋桨、锌合金五金件、锁具件、铝合金风扇件、家电件;废炮钢铸成的模具钢料等则进行再加工,制成模具。由此可见,香港从这一时期起就开始了“循环经济”。
▲ 图1 地坑熔炼炉 (四)压铸产业的萌芽开花 1949年,广州著名锁厂中华泰记在香港创办了华南锁厂,此时广州还有几家锁厂也到香港开厂,带来了制锁的机器和技术。这些以“前店后厂”形式经营的新工厂及香港本地一些金属制品厂,为了批量生产出质量更好的锁具,均开始了锁具件的压铸技术研究。使用的首台土法手动压铸机,俗称“马骝机”(见图2),是以人体质量按下机器上方的手柄,打压合金熔液,将之压进工模内腔成型,压铸出零件。
▲ 图2 手动压铸机(马骝机) 20世纪50~60年代,企业的压铸装备与工艺普遍较为简陋。在熔炼方面,用生铁围成熔炉,用石棉纸包围炉边隔热;炉内加入锌锭或锌合金废料,在锌液中加入铝片,以提高流动性,并用肉眼观察熔液来估算温度;盛载合金液的漏斗,本应用石棉纸作内垫,因成本高,多用报纸代替。模具材料是报废的炮钢,其质地坚硬,加工出的模具寿命长;工模为开边模,人工转动螺丝合模,顶针是用钢枝锻打加工而成,工模所有配件需工厂自己制作。此外,用木糠为铸件抛光打磨。就是在这样的工艺条件下,竟然制造出了“鹅仔牌”“地球牌”“宝剑牌”等品牌的挂锁、抽屉锁、门锁等,除满足本地市场需求外,还大量出口东南亚、欧美、西非等地区。 1959年,明丰工业制品厂自行制造出了香港第一台压铸机。 (五)伴随着轻工业的发展压铸件产量暴增 20世纪70年代,亚洲工业飞速发展,作为亚洲经济四小龙之一的香港,其轻工业尤其发达,轻工产品中的塑料花、搅拌机、电吹风、收音机、录音机、风扇等出口量都居世界第一,促进了为其提供压铸件的香港压铸产业的发展。 石油危机后,各国减少了冷气机的使用,装饰吊扇在世界范围广泛流行,带动了铝合金压铸风扇零件的生产热潮。香港各企业相继引入欧、美、日等先进大型冷室机,制造的风扇有家居用扇、工业用扇、宫廷式装饰扇等众多款式,不仅在本地销售,也出口欧美、东南亚等地区,产销量位居世界第一。 香港纺织服装业发达,许多服装配备了锌合金压铸的首饰和手表扣、鞋扣、皮带扣、拉链头等服饰,这些饰品本来都是当时意大利等欧洲国家的流行款式,特别是电镀技术突破之后,香港制造的饰品更是以时尚、精致闻名于世界,生产量位居世界第一。 这一时期,许多品牌表的表壳由香港铸造、机件由瑞士进口;香港制造的钟表及配件出口,1967年仅有420万港元,到1969年增至7800万港元,香港成为瑞士表的主要装配中心。20世纪70年代,锌合金压铸表壳以量取胜,有的厂每天产量可达到10万件。自1978年开始,香港每年出口手表达3亿只,数量稳居世界第一。 除此之外,搅拌器、熨斗、牛排炉、多士炉等小家电产品,地球仪、铅笔刨等文具,收音机、电话机、留声机、钢琴等小模型,均需要压铸企业配套产品。 三、20世纪80—90年代香港铸造业发展概况 (一)到内地办厂热潮兴起 20世纪80年代,一方面国内经济的快速增长和由庞大人口组成的广阔市场,为香港企业提供了极好的发展机遇;另一方面香港有技术、资金、人才和海外市场等优势。这一时期,香港的制造业开始大规模向内地尤其是珠江三角洲迁移,引发两地生产要素与资源重新配置。到 20世纪 90年代初期,在广东新建的中港合资或香港独资企业和加工工厂分别为 2.3万家和8万家,这些企业或加工厂中相当数量是压铸厂及其配套厂,所制造的机械设备约有60%销往内地。 1988年,冯就图从香港引入一批压铸机到广东高要,创办了第一家中港合资压铸企业——高要鸿图工业有限公司,专业生产汽车、摩托车、家电等铝合金件;随后,越来越多的压铸企业在高要诞生,高要发展成为我国最大的压铸产业基地之一。 当许多香港公司纷纷把压铸生产基地迁到深圳、东莞等地时,加速了香港压铸产业结构的调整和技术升级。内地投资环境良好,生产要素价格低,降低了生产成本,从而增强了产品在国际市场上的竞争力,使利润增加,令企业的生产规模能够不断扩展。这又吸引了更多的人来内地开设工厂,带旺了珠江三角的铸造行业发展。 20世纪 90年代初期,内地的交通、路桥基础设施仍然落后,电力不足经常停电,通信能力弱,无法使用香港手机。但是坚定的信念支撑大家克服了异常艰苦的生产、生活条件。随着基础建设的一步步改善,企业效率、效益提高,时间、物流成本节约,从而加快了发展速度;随着投资营商环境的改善,更多的香港人被吸引到深圳、东莞开设压铸厂、模具厂等。 (二)技术水平提升与突破情况 1. 机械化、自动化生产 这一时期,压铸机制造技术提高,压铸生产过程用机械化、自动化代替人工操作,生产效率大大提高;开始流行中央熔炉处理合金液,特别是温度控制和杂质处理,使合金液的品质提高,降低了铸件的废品率。 2.压铸3C产品铸件提升整体装备水平 1982年,香港鸿图开始采用铝合金压铸磁碟机支架、硬盘元件、计算机支架和外壳等,这标志着香港压铸工业走向 3C产品;随后泛亚集团有限公司、乐丰制造厂有限公司、精明铝品五金制品厂、铿利实业有限公司、嘉瑞集团有限公司、祥远精密压铸有限公司等众多企业加入压铸 3C产品行列。由于 3C产品对尺寸精度要求高,很多压铸厂投入巨资购买三座标测量仪、CNC加工机床等先进设备,因而提高了工厂的整体装备水平。 3.计算机辅助模具设计大大提高模具设计制造水平 压铸工模设计以前都是靠师傅们的技术和经验。随着计算机的普及,香港生产力促进局、澳大利亚国际铅锌协会都大力推广金属材料流动模拟及模具设计软件,大大提高了模具设计制造水平。第一套模拟软件“CAST FLOW”是香港生产力促进局从澳大利亚引入的,随后香港富来公司集合专业人士开发出中文的三维压铸设计软件“DATCAST”。 (三)涌现出一批具有竞争力的大型企业 经历了近20年的奋斗,许多企业在完成了资本的原始积累后,进入了高速发展阶段,纷纷买地建新厂房,装备机械化、自动化生产线,扩大生产规模。力劲科技集团有限公司、嘉瑞集团有限公司、东莞精明五金科技有限公司、仁兴机械(佛山)有限公司、宜安(香港)有限公司、龙记集团、利记集团有限公司、香港联志有限公司等一批技术水平先进、规模较大的企业涌现出来,有的成为国家级、省级高新技术企业,有的进入中国机械500强行列,有的成为上市公司。
这批企业的 主要特点如下: 四、内地港资企业的腾飞 得益于国家改革开放的政策扶持和香港地区人民奋斗不息、进取不止的精神传承,进入21世纪,许多内地港资和中港合资压铸企业已转型升级为集产品设计、科研开发、模具开发、原设备生产、原设计生产、原品牌生产、市场营销于一体的大型现代企业,在科研、产品、市场等方面硕果累累。 (一)首创的轻量化压铸产品丰富多彩 新一代稀土压铸材料的开发,使压铸出 0.3mm超薄壁铸件成为可能,这种铸件可广泛应用在当今新一代 4C产品上,从而影响、推动 4C产品的设计。顺景园精密铸造(深圳)有限公司研发突破铝合金最薄壁厚极限 0.5mm的铝合金乒乓球拍压铸件,宜安(香港)有限公司国内首创镁合金轿车门压铸件;嘉瑞集团有限公司研发出 0.45mm的镁合金压铸笔记本外壳和 0.38mm的锌合金压铸手机外壳,见图3(a)(b)(c)
▲ 图3 创新性轻量化压铸产品 (二)仁兴集团开发出国内第一台半固态压铸机 压铸技术应用于金属半固态成型,在提高产品质量、性能、降低能耗方面有优势。半固态加工生产的零件材料涉及铝合金、镁合金、复合材料等,可应用于汽车、航空、电子、通信等行业。为了给半固态新技术的应用提供装备基础,仁兴集团开发出了国内首台半固态压铸机(见图4)。
▲ 图4 国内首台半固态压铸机 (三)龙记集团成为亚洲第一模架制造商 模具是工业之母,已成为世界工厂的中国对模具需求量极大。位于河源市的龙记集团,占地600亩、员工 6000人,拥有加工中心 500台,月产标准(非标)模架4万套,其客户覆盖了汽车、通信、家电、玩具等多个行业,规模与产量已居亚洲第一,同时是全球四大模架厂之一。 (四)利记集团有限公司成为亚洲第一有色金属供应商 利记集团有限公司凭借着雄厚稳固的根基,不断创新的进取精神,本着“顾客成功,我才成功”的理念,不仅努力为客户提供优质原材料,还延伸提供技术支援服务,从而成为亚洲最大的有色金属材料供应商,客户遍及全球。利记合金已成为知名的金属品牌,利记集团有限公司也成为了伦敦金属交易所的第一家中国会员。 (五)力劲科技集团有限公司成为全球知名的压铸机供应商 自1979年成立以来,力劲科技集团有限公司立足自主创新、创立民族品牌,现已成为全球知名的压铸机制造商。集团在深圳(深汕)、中山、上海、宁波、昆山、重庆、阜新、安徽、台湾及意大利建立了11个现代化装备研发和生产基地,遍布世界60余家销售和服务中心,销售和服务覆盖了中国、日本、印度、俄罗斯、东南亚、北美、欧洲等30多个国家和地区。进入21世纪,力劲集团实施国际化战略,于2008年收购了老牌世界级压铸机制造商——意德拉集团(IDRA),继而力劲集团进入世界领先水平的压铸机制造商行列,开发出一系列高效节能的实时控制压铸机、4000 吨大型压铸单元和柔性压铸生产单元系统,实现了远程监控、诊断等。 科技先行,提高发展质量。力劲集团紧紧抓住国家“十五”科技攻关计划“镁合金应用及产业化项目”的创新机遇,研发制造了中国第一台镁合金压铸机,第一台2000吨、3000吨、4500吨压铸机,以及中国第一台两板式压铸机、第一台伺服节能压铸机,以扎实的技术创新填补了国内压铸行业空白。同时,及时把握汽车工业快速发展带来的显著需求,助力中国汽车工业自主生产迈出新的一步。2016年,力劲集团4000吨高效智能压铸岛通过国家项目验收,实现了4000吨智能压铸机及周边配套装备的管理系统自动化、信息化、智能化生产模式,总体技术处于国内领先水平;2019年,成功研发了全球首台锁模力超过6000吨的超大型压铸机——DCC6000,突破了2017年以来国际压铸机锁模力瓶颈,实现了大型汽车结构件一体化压铸成型,拉开大压铸时代的序幕,为压铸行业注入新的动力;2021年4月,力劲DreamPress 9000T 问世(见图5)。
▲ 图5 9000T 巨型压铸单元 继6000T压铸单元后再一次打破了压铸单元锁模力的记录,推动整个汽车产业制造模式发生了巨大的变革。力劲DreamPress 9000T 大型压铸单元采用一次压铸成型工艺,在技术和结构上取得了很大突破。有别于传统的三板式和两板式压铸单元,在保证安全性、稳定性和耐用性的前提下,通过合理的设计和高新技术材料的应用尽量减轻了压铸单元的自重,优化了整体布局,减小了压铸单元占地面积,节省了成本,降低了能耗,且性能更卓越,应用范围更广,可以充分满足汽车制造、大型重型压铸件及多部件的一体化生产工艺要求,持续引领全球超大型压铸装备制造技术的发展;2022年下半年,力劲集团自主研发的12000吨超大型压铸单元即将发布并交付客户。 力劲集团作为国际标准化组织铸造机械技术委员会(ISO/TC306)成员以及全国铸造机械标准化技术委员会金属热成型分技术委员会(TC186/SC2)秘书处承担单位,主导或参与制定国际标准2项,国家标准18项、行业标准18项,为行业的发展贡献力量,提高了中国压铸装备的国际竞争力和话语权。 力劲LK品牌压铸机现已成为享誉海内外的首选品牌,是中国压铸机行业唯一被国家质监总局授予“中国名牌”称号的企业,2021年,力劲压铸机入选全国第五批制造业“单项冠军产品”,见图6。
▲ 图6 单项冠军产品 (六)嘉瑞集团成为绿色铸造标杆企业 嘉瑞集团有限公司从2台压铸机、200㎡ 厂房、生产皮带扣和风扇件起家,历经多年拼搏进取,成为拥有100多台压铸机、4 000多名员工、年销售额超过17亿港元的上市公司。嘉瑞集团凭借追求卓越的理念、独特的核心竞争优势、强大的产能及国际级品质管理体系,成为镁、铝、锌压铸业的标杆企业。 1998年,嘉瑞集团成为香港特别行政区政府支持的第一批10家接受“TQM”全面质量管理模式培训的企业。在不断的实践过程中,其独创“嘉瑞管理模式”,确立了成为压铸导向企业的宏伟目标。嘉瑞集团 以创新为本,通过一站式的多元化专业服务,使企业快速发展,进入为世界著名品牌生活用品、家具用品的配套领域,生产规模和产能大幅度提升;企业也从粗放经营,转变为精益生产、现代化的管理模式,从而获得持续的发展空间。其先进的管理模式已被众多厂家学习应用。 嘉瑞集团始终以绿色环保、低碳生产为目标,在各个生产环节严格执行ROHS国际环保标准,并于2001年通过了 ISO14001国际环境体系认证。除此之外,嘉瑞集团还建立了封闭式零排放清洗水循环系统(见图7)、离子交换水处理系统、粉尘沉淀池等。2016年,嘉瑞集团荣获“中国铸造绿色示范企业”称号,嘉瑞集团李远发荣获“香港工业奖”。2018年,嘉瑞集团荣获“2018香港工商业奖:睿智生产力奖”。2019年,嘉瑞荣获“中国有色金属工业科学技术奖(一等奖)”及“广东省科技进步奖(二等奖)”。2022年,嘉瑞荣获“新能源汽车行业杰出贡献奖”。
▲ 图7 封闭式零排放清洗水循环系统 嘉瑞集团的创新成果涵盖了材料、工艺、技术、管理和装备。在镁合金压铸上,从产品、工艺到设备创造多项“第一”,实现“压铸废料→回收合金→压铸原料”资源的循环利用模式。2007年,嘉瑞集团推出我国第一台铸锻双控成型机,为汽车、摩托车等零部件制造提供了节能、降耗、高效的制造技术及装备,该项目荣获2007年国家机械工业科技进步二等奖。从2007年开始,嘉瑞集团致力于稀土镁合金新材料的研发,先后与重庆大学和中国科学院开展合作,在镁合金的回收利用及添加稀土元素对镁合金进行改性优化方面取得多项成果。至今,嘉瑞已成功开发高流动稀土镁合金、高导热稀土镁合金等新材料,其优异性能可为3C产品、新能源汽车中控散热部件解决流动性差、散热难等应用瓶颈。2018年~2021年期间,嘉瑞集团推出 4000吨及5000吨大型镁铝合金铸锻双控压铸设备,为新能源汽车及建筑等行业提供大型铸件压铸一体化生产服务,见图8、图9、图10。
▲ 图8 5000 吨镁铝合金铸锻双控压铸机
(七)华兴隆工模具钢
VHGQ-151525真空高压气淬炉技术先进、性能优良,于最先进常规控温系统的基础上,增设远红外控温装置,可全程任意监控炉内各工件表面的温度变化,确保工件温度准确、均匀。同时还改进了冷却系统的导流装置,可根据模具结构或技术要求对炉内任一工件实现冷速可调。 最大承载重量:9T;有效处理尺寸: 1500x1500x2500mm;最高冷却气压:15bar。 (八)把成果留在祖国大地上 香港的车模制造业非常发达,最兴旺时期全世界90%的精品合金车模产自广东。2013年8月沈阳,中国工业博物馆香港馆、车模馆落成,以运豪集团为代表的香港企业捐赠了1200部精品车模,从中反映了汽车工业一百多年来走过的光辉历程,成为最受观众欢迎的科普教育基地。
香港铸造业历经业界精英几十年的艰苦创业、辛勤耕耘,并乘着我国改革开放的东风,获得了长足的发展,取得了丰硕的成果,更为香港的繁荣稳定做出了令人瞩目的贡献。现今,香港铸造业正从劳动密集型向技术型转变、从粗放型向精细型转变,在致力于提高产品精密度和自动化智能化生产水平的同时,大力降低能耗并做好环境保护。
▲ 香港铸造业总会会员代表大会 2022.9.27 |