【汽车材料网】德国工程师拉尔夫·布克斯（Ralf Bux）开发了一种名为“TURBU压力铸造”的技术，彻底颠覆了乘用车铝合金轮毂的生产工艺。该技术使能耗降低了一半，原材料消耗减少了25%。该技术得到了德国联邦环境基金会（DBU）的资助。 

设计精巧且节约资源：Entec-Stracon的轿车铝合金轮毂比传统产品更轻、更坚固，设计独特，且由100%再生材料制成。通过数百个传感器在生产过程中进行质量控制，确保零废品率（来源：Entec-Stracon）

这项名为“低湍流加压铸造”的创新技术，相比传统的低压铸造具有诸多优势。“用于乘用车的轻金属轮毂比以往更轻、更稳定、更坚固，”发明人布克斯（Bux）如此评价该产品。“这使得轮毂的设计能够更加灵活且个性化。” 这无疑是一个卖点，因为购车时消费者往往特别注重精致的造型设计。但更重要的是其环保效益：“该工艺使能耗降低了一半，”布克斯指出。

在轮毂制造这样的高能耗行业，这将带来可观的节能效益。这位工程师表示： “采用我们的生产工艺，每只车轮仅需57千瓦时，而常规工艺则需114千瓦时。”仅凭一台铸造机，每年即可生产超过15万只车轮。“这意味着每年可节省约9000万千瓦时的电力，”布克斯表示。据他估算，这相当于2200多户四口之家的能源消耗。

他同时指出，温室气体排放量也将相应减少。此外，他的公司Entec-Stracon在生产过程中完全不使用天然气等对气候有害的能源。随着气候变化的加剧以及乘用车领域排放限值的日益严格，该行业必须持续减少排放。不仅如此：“市场分析表明，汽车轻金属轮毂正日益受到欢迎。其中一个原因是轻量化降低了能源成本，”德国环境基金会（DBU）专家迈克尔·施瓦克博士表示。随着电动汽车的车身日益增大以及电池重量增加，减轻单个零部件的重量将带来显著效益。施瓦克进一步指出： “总体而言，该项目能够挖掘出许多相关潜力。”

使用100%再生材料

凭借在轮毂开发领域25年的经验以及一个全新的构想，布克斯彻底颠覆了制造工艺。他解释道：“在TURBU压力铸造过程中，铝合金会在极短的时间内（不到一秒）在高压作用下横向射入模具。” 其优势在于：“由于高速注入和极低的模具温度，材料凝固后的晶粒尺寸明显更小，因此具有更高的强度和延展性，”曾任梅赛德斯开发工程师十年的布克斯如是说。

在传统的低压铸造过程中，熔融的铝合金从中心流入模具，并在重力作用下分布开来。冷却后需要进行切削加工，即切除多余材料，从而产生切屑 — 这属于低价值的副产品。Bux表示：“在TURBU压力铸造中，由于采用贴近轮廓的浇注，可以实现薄壁截面，且后处理工作量极小。” 因此，传统轮毂所需的复杂机械加工便不再必要。据布克斯介绍，二次材料至多来自浇口和溢流部分，但其质量更高。“因此，它可以在下次铸造中再次使用，”这位发明家说道。据他介绍，该工艺可使用100%的回收材料，从资源效率的角度来看，这带来了显著的附加值。 

质量控制与实时监控的革命性突破

布克斯同时彻底革新了质量控制：在铸造前和冷却后，金属合金都会经过精确称重，一套传感器系统会在淬火后对轮毂进行气孔检测。“通过数百个传感器，所有区域内与工艺相关的参数都会被实时采集并集中记录，”布克斯解释道。除了这些数千个参数外，新工艺还受到持续监控和控制 — 这与低压铸造不同。“这种在铸造过程中就实施的全面质量控制，是TURBU压力铸造的一大优势，”DBU专家顾问施瓦克表示。如果工艺过程中质量出现下降，可以有针对性地采取纠正措施。施瓦克表示：“这样不仅能从源头杜绝废品，还能进一步降低能源和资源消耗。” 

首批配备TURBU压力铸造轻合金轮毂的车辆

在所有铸造试验中，都生产了不同款式的轻合金轮毂，并在试验台上与实际道路使用情况进行了直接对比测试。目前，宝马和奔驰等知名汽车制造商的首批车辆即将配备采用该技术生产的轻合金轮毂。据布克斯透露，汽车制造商表示，从长远来看，低压铸造将完全被TURBU压力铸造所取代。布克斯因这项研发成果荣获了2025年德国创新奖。

译自德语专业媒体杂志2025年11月发布的专访