歐洲汽車結構件的技術研究成果
由於對能耗和壽命的要求不斷提高，鑄造工藝為製造出新一代輕質結構汽車提供了多種可能性，其所面臨的挑戰不僅僅是新材料的更替，還需要找到工藝環節中的持續有效的解決方案。
零部件的研發
J.-M Segaud 從寶馬集團的角度出發始終在探索著一個問題，那就是在邁向電動汽車時代的今天，鑄造在未來是否還可佔有一席之地。答案顯然是肯定的。關鍵所在是採用具有少材料應用、低能耗、方案和部件數量可靈活改變等特點的輕質結構和製造工藝，並可通過最少的投資來實現。整個製造工業可能將面臨一次深刻的轉變。全面應用的數字化生產方式，聯合外包以及3D列印技術都提供了多種可能性，未來所有產品均可實現定製化，高度靈活性以及低成本製造。不僅僅是電動汽車改變了鑄造業的未來，不斷增加的能耗和壽命要求也起著不可忽視的作用。作為關鍵的一個環節，鑄造業有可能為實現新一代汽車的輕質化生產畫上濃墨重彩的一筆（圖1）。
C. Wilhelm 看到了鑄造工業所面臨的挑戰，雖然具有很高的投資潛力。但採用熱成形和冷成形工藝製造輕質結構的辯論也日益激烈，金屬和非金屬材料應用的爭論也到了白熱化的階段，節能和減重要求也成了必須要面對的實際問題。因此鑄造公司必須尋找新的機遇，從而在層出不窮的新工藝和新材料時代保持競爭力。電動汽車就是一個很好的示例，在新的應用領域中傳統鑄件已經再無用武之地。
另一個例子是S.Heinrich所述的戰略，模具生產商採用適合的設計，用輕金屬結構部件替換重鋼板。所有大型汽車生產商均在推動使用輕金屬結構件替換重鋼板。這對於壓鑄行業來說不僅僅是挑戰，也是機遇。對於總部位於來明恩的Schaufler模具有限公司來說，在壓鑄模具研發和生產方面必須考慮到上述問題。
P. Reichen 從壓鑄機生產商的角度著眼於輕金屬壓鑄行業的未來。未來壓鑄件在保證結構和功能的前提下會越來越薄，越來越輕，製造工藝也越來越複雜，同時還要滿足節約能源和降低成本的要求，這在汽車製造中對鑄件提出的更多要求。現在和未來的壓鑄件面臨的挑戰是：使用鋁材和鎂材製成的大型複雜結構件替換昂貴的多部件組合構件，對壓鑄件工藝也提出了新的要求。可實時控制的壓鑄機可製造符合要求的高品質部件。其基本的前提條件是，使用最少的材料和能源製成任意形狀，集其他功能於一身並可進行持續開發的壓鑄件。通過現代化的壓力鑄造技術提高生產率和質量是保持壓鑄件長期競爭力的關鍵要素。（圖2）
在進一步降低油耗的背景下，在考慮降成本和保護環境方面，J. Goroncy看到小型個人汽車使用3缸和4缸汽車發動機的發展趨勢，目前該發動機比純電動發動機更具競爭優勢。該發動機的優點和能效已經在奧迪、大眾和豐田汽車上得到了充分的展現。
鑄造工藝的研發
R. Gorski介紹了新式連鑄歐洲標準16482。該新標準中對客戶和生產商的鑄鐵連鑄特點和特性進行了充分介紹。在設計、生產和質量控制方面雙方已設定了明確的前提。可從柏林Beuth出版社獲得完整的DIN EN 16824:2014 標準，並經過德國標準化協會（DIN）的批准之後方可發表。
H. Werner和I. Lappat舉例介紹了風能發電機機架鑄件，設計部和鑄造車間應多溝通並交流意見，在研發階段儘早排除問題並制定對雙方來說均可靠的製造方案。從而製造出更高功率等級、更節能並符合低功率等級尺寸和重量的機架。
為了達到類似的節能效果，其他風力發電機生產商應首先進行試驗，使用混晶固化的球墨鑄鐵製造出其他鑄件（轉子輪轂和機架），並通過減少壁厚實現減重的目的。使用符合表格1中要求的材料Ferrocast。
部件和組件的標準化計算可為設計師提供支持，並加速整個研發流程。
位於考布倫茨的能動和非能動安全系統TRW的主要供應商，也是制動技術的歐洲技術中心，可使用Ansys進行自動化模擬。模擬過程的目的是減少重複工作帶來的消耗、提高效率、降低成本、縮短項目處理時間並通過模擬應用對項目開發進行全面支持。專業人員的模擬任務轉交給了設計師。
A.Rennet 介紹了未來車身製造中的材料開發和狀態。當今汽車產品結構的輕質化，使用多種可回收材料和多用途材料解決方案已經在行業內鋪開。開發者可使用多種不同類型的材料實現最佳材料組合，無法預計成本構成。在材料確認之後才可確認部件成本，但是此種複合材料的成本無法預計。通過詳細成本分析核算，除了要考慮不同材料和結構設計的製造成本和材料成本之外，還可通過選擇框架參數實現其他輕質結構從而制定出適合的材料方案。
模擬技術研究
C.Thomser, M. Bodenburg 和 J. C. Sturm 介紹了一種使用周期性材料參數進行鑄造過程模擬Magmasoft的方法。在BMBF-研究項目框架內，MABIFF首次在鑄造中使用不同的材料。顯示組織結構情況的W?hler曲線填補了鑄造過程模擬和載荷分析之間的空缺。通過運行強度計算得到製造流程中的特性。此種創新性方法不僅能夠在數級和量級上延長使用壽，還能增載入荷循環數，並準確的預知出裂紋的位置，相對於傳統的鑄件設計來說，已經取得了非常大的進步。
G. Friederici介紹了位於邵平根的AXA設備開發和製造有限公司，這是一家專註於加工中心以及定製生產設備的研發、設計和製造的公司，在模擬領域中使用CADFEM提供的軟體ANSYS可生產出更高剛性和具有材料優化特點的部件。
鑄造材料研究
鑄造材料的使用範圍越來越廣並不斷擴大。開發出的高性能材料為設計者提供了更佳並適用於不同應用條件的選擇性。下面介紹幾種最重要的鑄造材料的最新研發情況和技術水平，如鎂，鋁，銅，鐵，鋼和特殊材料及在2014年專業雜誌中發布的複合材料。
鎂材
L Kallien, T.Weidler和M.Becker描述了鎂鑄件熱室壓鑄工藝的氣體輔助注射技術研發和應用情況。目的是為汽車車身結構開發出一種由輕質鎂材料製成的結構件（圖3）。相對於鋼或鋁來說，鎂金屬的彈性模量低，但可通過氣體輔助注射技術製成的通道對部件結構強度進行補償。
鋁合金壓鑄件
2014年國際鋁鑄造競賽的獲獎者，獲得紐倫堡舉辦的2014年歐洲鑄造大獎。位於杜塞爾多夫的鋁工業委員會（GDA）舉辦了第六屆國際鋁鑄造大賽。德國鑄造工業（BDG）聯邦協會也贊助了此次大賽。多年以來鋁壓鑄件大賽已經成為了一個展示最高品質鋁鑄件的專業平台。大賽的評估標準是：新穎、創新和技術進步。獲獎產品見圖4。
S. Wiesner 和 L. Speckert 介紹了Georg Fischer汽車製造商在AluSiDur結構件上使用的一種新式高硬度鋁壓鑄合金材料。對合金材料AlSi10MnMg的成分進行調整之後，靜態和動態強度值明顯增加，經過T6-熱處理之後變形量更小，屈服強度達200N/mm2，壁厚1.9mm的結構件的斷裂延伸率達8%。
B.Fuchs 等人描述了在AlSi 10MnMg合金結構部件中注入鹽芯並經過熱處理的試驗情況，不需要在前一個加工步驟中去掉包封的型芯。在特殊情況下，可通過固溶退火工藝進行熱處理，並在水中淬火，然後在未加熱的隔離環境中檢查熱時效情況。鹽芯中保存的餘熱可持續釋放進行熱時效。同時確定模擬試驗中固溶化淬火和隔離熱時效的傳熱係數。
E. Sterling 中描述了一種具有可調性能的鋁合金的製造流程和實際應用情況。可調性能的鋁合金開創了一種新的可能性，合金溶液的最重要的特性與原子結構和穩定性有著密不可分的關係。通過AMS-方案（合金記憶結構）促進具有現象記憶功能的二相MSM-流體系統的開發。同時也是熔液特性和產品特性之間的中間環節。
D.Dragulin和M. Delbrück 分析了在規定熱處理條件下極薄壁鋁部件的壓鑄技術可能性，從而獲得絕佳的強度和延展性。其分析結果與對汽車薄壁鋁壓鑄件進行熱處理後的情況一致。
鋅合金壓鑄件
2014年在紐倫堡舉辦的第五屆歐洲鑄造大賽中的獲獎鋅材壓鑄件。根據所有評估結果同時選出了在鋅壓鑄方法中具備優秀加工性能的三個獲勝鑄件(圖5)。
鑄造應用成果
使用鋁合金A356-T6移動式電氣設備，重量經過優化，如極輕結構的加強筋和精密鑄造方法中的精確配合件，雖與澆鑄部件相同，但是無需進行後續加工 ( 圖10 ) 。
J. Goroncy介紹了KSPG股份公司在哈爾茨格羅德和內卡爾蘇爾姆以及在中國的鋁結構部件壓鑄製造中成功開發了鋁結構件，包括縱梁、支柱和減震器支架的製造。
2014年歐洲鑄造的情況，報告中展示了第六屆國際壓鑄競賽和第五屆鋅壓鑄獲獎作品的圖片並進行了文字介紹。
目前為止只能使用精密鑄造法製造少量複雜部件，耗費時間長並且費用高。位於埃內佩塔爾Schmolz + Bi?ckenbach鑄造有限公司經過試驗之後發現情況大有改觀。位於埃內佩塔爾voxeljet技術有限公司，弗里德貝格使用3D列印技術製造了消失模。3D列印技術的優點除了具備經濟效果之外還能減少製造時間並提高訂單數量，2013年的精密鑄造公司投資了一台的voxeljet印表機。現在可列印的PMMA-材料製成的部件結構尺寸可達到1060 x 600 x 500 mm，可製造的部件最大單位重量為70公斤（圖11）。
U. Hewelt和A. Skarjalis 介紹了措勒恩在索斯特工廠的鋁精密鑄件規格。除了能夠快速製造樣件和小批量部件以及仿生結構部件之外，還能按照Sophia方法製造具有特別高機械特性的鑄件，鑄件可根據計算的優化調節凝固超過標準數值，並可用於製造其他輕質結構。根據該方法製造的賽車摩托車（圖12）的後輪震動平衡桿獲得了2012年的歐洲鋁材料大獎。
瑞士沙夫豪森GF汽車在2014年連續第二年獲得了「鑄件設計」範圍內的國際鎂材料（IMA）的設計大獎。獲獎者是來自奧地利的GF汽車鑄造公司，Altenmarkt為保時捷Panamera製造的鎂材料合金油管模型鑄件（圖 13）
第9屆中國國際壓鑄大會中展示的兩款優秀奧迪A6（圖14）的懸掛托架鑄件，一款來自中國蘇州Georg Fischer汽車部件製造的輕質部件，另一款來自浙江VNV金屬產品有限公司製造的高速列車（圖15）的軸承座，兩種部件滿足所有優化工藝參數，且無縮孔並且具有高承載能力。
位於帕彭海姆的家族企業Krause-精密硬模鑄造有限公司為國際市場提供特殊製造的鑄件，可滿足不同設備的多種需求，重要部件例如控制桿，變速叉，手柄，夾鉗，襯套和泵工作輪，以及護殼和蓋板可通過硬模製作方法製造。鑄件可使用不同的銅合金和鋁合金製造。根據計劃的應用範圍和要求硬模鑄件可使用不同的材料製造。
作為德國高品質鋁管接頭的供應商，Brinck鋁鑄造公司可製造硬模鑄件中的複雜輕質模製件。（圖16）。產品組合中包含上百個不同的管接頭，大部分管接頭均為特殊形狀。生產的管接頭廣泛應用在連接技術，機械和設備製造，汽車製造或舞台技術的欄杆中。當然管接頭的批量生產只是Brinck的一個領域。多年以來該鑄造公司一直作為很多行業的設備部件傳統供應商，例如機殼部件，風扇葉輪，把手，安裝軌道和設計部件。產品範圍從設計延伸到工具和模具製造再到鑄造的整個工藝環節，包括機械加工和表面改善。在大多數情況下在哈恩鑄造廠完成預製部件和組件。
現在可使用激光方法製造大型抗機械載荷和熱載荷部件的方法。使用粉末層為主的激光熔煉方法可製造複合材料540mm高的結構空間（圖18）。目前在汽車工業中主要使用鋁合金，在早期開發階段中替換高成本砂型鑄造和合金鑄造方法。此外目前使用鈦材料和以鎳合金為主的要求越來越高。首先材料等級適用於航空航天中的極端要求。除了驅動技術部件之外，還包括航天領域的測試載具，發電廠技術或飛機製造中的渦輪機部件。激光加工方法還可用於渦輪機維修。
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