我國(guó)研制生產(chǎn)新型高速列車(chē)、船舶和大型飛機(jī)需要大量的各種高端材料作為支撐，其中大型鋁型材的生產(chǎn)無(wú)疑是重要的一環(huán)。因此，盡快研制、開(kāi)發(fā)出我國(guó)高技術(shù)含量的大型鋁材擠壓和拉伸矯直設(shè)備，加快推廣我國(guó)自己制造的大型鋁型材生產(chǎn)先進(jìn)裝備，是目前擺在我國(guó)裝備制造行業(yè)一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。
　　現(xiàn)代工業(yè)急需大型鋁材等重要材料
　　所謂大型鋁型材，主要是指寬度大于800毫米和外接圓直徑大于250毫米，交貨長(zhǎng)度大于12米的鋁型材。大型鋁型材截面形狀復(fù)雜，長(zhǎng)度可達(dá)60米，是多種功能的集合體，可以達(dá)到一般機(jī)械加工產(chǎn)品的同等精度，并作為重要的結(jié)構(gòu)材料用于機(jī)器的關(guān)鍵部位。由于大型鋁型材一根可以代替過(guò)去用兩根或多根鋁型材拼成的寬幅薄壁鋁型材構(gòu)件，從而使機(jī)械部件的結(jié)構(gòu)變得更加合理，獲得完善的部件表面。同時(shí)，生產(chǎn)大型鋁型材可提高擠壓生產(chǎn)率、節(jié)約費(fèi)用。因此，生產(chǎn)新型高速列車(chē)、船舶和大型飛機(jī)，如果沒(méi)有大型鋁型材為支撐，其所謂“中國(guó)制造”就是一句空話。
　　更重要的是，大型鋁型材不只是新型高速列車(chē)、船舶和大型飛機(jī)制造的必須材料，也是我國(guó)目前經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展中各方面急需的重要材料。如地鐵、輕軌等現(xiàn)代化交通運(yùn)輸裝備的制造，還是國(guó)防建設(shè)中現(xiàn)代化武器生產(chǎn)及航空航天等行業(yè)發(fā)展的重要材料。
　　近幾年來(lái)，由于我國(guó)地鐵、高速列車(chē)、城市輕軌、航空航天等行業(yè)的發(fā)展，用于航空器壁板、高速列車(chē)車(chē)體、地鐵及城市輕軌列車(chē)、磁懸浮列車(chē)車(chē)體、集裝箱、船用壁板等大型薄壁、寬幅、高精度和復(fù)雜斷面的鋁合金型材的需求量快速增長(zhǎng)。在“十一五”計(jì)劃中，國(guó)家將投資2000億元用于國(guó)內(nèi)大城市的地鐵建設(shè)，新出廠的地鐵車(chē)廂將全部采用特大鋁合金型材制造。據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，在未來(lái)五年，我國(guó)特大鋁型材及鋁合金型材的需求量在15萬(wàn)噸以上，如果從國(guó)外進(jìn)口，其價(jià)格約在 1萬(wàn)美元/噸。
　　大型擠壓裝備市場(chǎng)潛力巨大
　　擠壓機(jī)雖然種類(lèi)較多，但國(guó)際上通常把50MN以上的擠壓機(jī)稱(chēng)為大型擠壓機(jī)，80MN以上的擠壓機(jī)稱(chēng)為重型擠壓機(jī)。目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的大型擠壓機(jī)裝備，總量超不過(guò)40臺(tái)。
　　國(guó)外的大型擠壓機(jī)裝備基本是上世紀(jì)70年代以前生產(chǎn)的，多為水壓機(jī)，技術(shù)落后。近幾年，美國(guó)、德國(guó)、日本、韓國(guó)等新增了4臺(tái)到5臺(tái)大型擠壓機(jī)。中國(guó)目前已投產(chǎn)的大型鋁型材生產(chǎn)線有7條，正在建設(shè)的大型鋁型材擠壓機(jī)生產(chǎn)線有5條。近五年內(nèi)，中國(guó)還將建設(shè)大型擠壓機(jī)生產(chǎn)線10條以上。
　　大型擠壓機(jī)在我國(guó)有潛在巨大市場(chǎng)，在國(guó)外也呈上升的需求態(tài)勢(shì)。如東南亞、印度等國(guó)家，目前在大型擠壓機(jī)開(kāi)發(fā)方面還處于起步階段，但估計(jì)十年內(nèi)將有多條大型擠壓機(jī)生產(chǎn)線投產(chǎn)。
　　大型鋁型材擠壓裝備的研究與開(kāi)發(fā)，發(fā)達(dá)國(guó)家一直非常重視，不少?lài)?guó)家相繼建立了有關(guān)技術(shù)研究中心。其中，較著名的有德國(guó)BCTiin擠壓技術(shù)中心、美國(guó) KENTCKY擠壓技術(shù)中心、英國(guó)HYDRO擠壓技術(shù)研究與工程技術(shù)研究中心等。我國(guó)在大型鋁型材擠壓技術(shù)和裝備的研究開(kāi)發(fā)方面起步較晚，不僅研究的手段和方法落后于國(guó)外，而且在投入的人力和財(cái)力方面均落后于國(guó)外。在大型鋁型材裝備研究開(kāi)發(fā)方面，中國(guó)重型機(jī)械研究院（西安重型機(jī)械研究所）和太原重工股份公司處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先地位。
　　中國(guó)重型機(jī)械研究院從1999年起開(kāi)始研制我國(guó)首臺(tái)油壓傳動(dòng)的萬(wàn)噸擠壓生產(chǎn)裝備，于2002年7月1日投入生產(chǎn)。 2003年該院又開(kāi)始研制125MN油壓雙動(dòng)鋁型材擠壓生產(chǎn)線，現(xiàn)已安裝調(diào)試，使我國(guó)在大型鋁型材的技術(shù)開(kāi)發(fā)和新產(chǎn)品的研制方面有了重大突破。到目前為止，該院設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)制造了30多條5MN到125MN的銅/鋁擠壓機(jī)生產(chǎn)線。如其開(kāi)發(fā)的125MN雙動(dòng)鋁擠壓機(jī)為目前世界最大的油泵直接傳動(dòng)鋁擠壓機(jī)， 40MN雙動(dòng)銅擠壓機(jī)生產(chǎn)線為目前亞洲最大的銅擠壓生產(chǎn)線。同時(shí)，該院還開(kāi)發(fā)出55MN、60MN、100MN和125MN鋁型材擠壓生產(chǎn)線后部處理設(shè)備，而150MN鋁型材擠壓生產(chǎn)線正在研制中。

 　　技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)亟待建立
　　大型鋁型材等溫?cái)D壓技術(shù)工藝是生產(chǎn)高性能大型鋁型材的控制基礎(chǔ)。我國(guó)已研究建立了大型鋁型材擠壓容室所需的加熱能量，加熱功率以及空氣冷卻量的計(jì)算公式；建立了大型鋁型材擠壓過(guò)程三維熱力藕合有限元分析模型，解決了邊界條件合理處理問(wèn)題；提出了針對(duì)大型寬幅板材和大型異型翅片管材的等溫?cái)D壓速度曲線；提出了通過(guò)基于溫度和速度控制實(shí)現(xiàn)大型鋁型材等溫?cái)D壓過(guò)程的技術(shù)路線。
　　此外，在大型鋁型材固定針擠壓技術(shù)、大型鋁型材反向擠壓技術(shù)、大型短行程擠壓裝備技術(shù)、大型鋁型材快速冷卻技術(shù)、大型鋁型材牽引技術(shù)、拉伸與校正技術(shù)等方面我國(guó)均有重大突破，而萬(wàn)噸雙動(dòng)鋁擠壓機(jī)獲得了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
　　但與發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)比，我國(guó)的大型鋁型材擠壓裝備仍有一定的差距。如鋁型材等溫?cái)D壓技術(shù)涉及擠壓過(guò)程的控制系統(tǒng)，國(guó)外已經(jīng)開(kāi)始采用計(jì)算機(jī)有限元分析軟件，對(duì)擠壓過(guò)程中鋁錠坯、擠壓工具、擠壓筒等之間的熱量傳遞及鋁錠坯形成過(guò)程中應(yīng)力變化進(jìn)行數(shù)字模擬，從而對(duì)擠壓過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)控制，取得在鋁型材產(chǎn)量和質(zhì)量控制方面的進(jìn)步，開(kāi)發(fā)出用優(yōu)化的擠壓參數(shù)進(jìn)行鋁型材擠壓的自動(dòng)控制系統(tǒng)。
　　目前，世界各大擠壓機(jī)制造公司都擁有自己的鋁型材擠壓過(guò)程控制系統(tǒng)，如意大利、德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)的企業(yè)都有自己的獨(dú)有技術(shù)。我國(guó)在這些方面同國(guó)外比，還明顯存在著不足（詳見(jiàn)相關(guān)鏈接）。
　　現(xiàn)在，我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，有關(guān)方面對(duì)大型鋁型材的需求量越來(lái)越大，質(zhì)量水平要求越來(lái)越高。特別是現(xiàn)在國(guó)家已經(jīng)把生產(chǎn)大型運(yùn)輸飛機(jī)和大型客機(jī)作為發(fā)展重點(diǎn)，而大型飛機(jī)和其他各類(lèi)型飛機(jī)，其骨架、機(jī)身等大部分用的是高端大型鋁型材。因此，為適應(yīng)這種形勢(shì)的要求，盡快研制、開(kāi)發(fā)、推廣我國(guó)的大型鋁型材擠壓機(jī)，是目前一項(xiàng)十分緊迫而艱巨的任務(wù)。
　　因此，國(guó)家有關(guān)方面應(yīng)十分重視這方面的研究與發(fā)展，從政策上給予支持，從資金上給予扶持。同時(shí)，有關(guān)方面應(yīng)根據(jù)我國(guó)在擠壓機(jī)研制開(kāi)發(fā)方面的現(xiàn)狀，迅速組織相關(guān)方面人力、物力、財(cái)力，建立我國(guó)大型鋁型材技術(shù)裝備研制開(kāi)發(fā)中心。另外，按照我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，應(yīng)有計(jì)劃、有針對(duì)性地培養(yǎng)能夠研制、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)具有國(guó)際先進(jìn)水平的大型鋁型材基地。
　　相關(guān)鏈接: 國(guó)內(nèi)外三大領(lǐng)域有差距
　　反向擠壓技術(shù)從1870年立式反向擠壓法的問(wèn)世，到1926年開(kāi)始在鋁、銅及合金的加工行業(yè)得到應(yīng)用。特別是在美國(guó)的T.A.C反向擠壓專(zhuān)利問(wèn)世后很快得到普及，并在前蘇聯(lián)、法國(guó)、日本得到廣泛推廣。而我國(guó)的反向擠壓技術(shù)研制較晚，1986年西北鋁加工廠引進(jìn)日本一臺(tái)25MN管棒鋁材反向擠壓機(jī)，本世紀(jì)初又引進(jìn)德國(guó)一臺(tái)45MN管棒鋁材反向擠壓機(jī)。
　　在大型鋁型材短行程擠壓機(jī)方面，法、德早在上世紀(jì)后期已經(jīng)發(fā)明了這類(lèi)裝備，使擠壓機(jī)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實(shí)行了升級(jí)換代。目前，世界上已有幾十臺(tái)，其中不少出口到我國(guó)。而我國(guó)在這方面由于起步晚，到21世紀(jì)才開(kāi)始了對(duì)短行程鋁擠壓機(jī)的研究，在技術(shù)方面明顯落后于國(guó)外。
　　在大型鋁型材牽引技術(shù)方面，國(guó)外已經(jīng)建立了成熟的大型鋁型材雙牽引技術(shù)。而我國(guó)雖在單牽引技術(shù)方面已經(jīng)成熟，但在雙牽引方面才開(kāi)始研究。還有大型鋁型材拉伸與校正技術(shù)，國(guó)外開(kāi)發(fā)的技術(shù)已經(jīng)廣泛用于生產(chǎn)中，而我國(guó)雖在拉伸方面技術(shù)已經(jīng)成熟，但在校正技術(shù)環(huán)節(jié)上，同國(guó)外比仍有明顯差距。為了縮小這一領(lǐng)域差距，中國(guó)重型機(jī)械研究院已開(kāi)始攻克這一領(lǐng)域技術(shù)難題，并且將范圍拓寬到大型板材的拉伸領(lǐng)域，目前正在研制60MN和120MN的大型鋁材拉伸矯直裝備。