一百年的福特流水線可能終于有了合格的繼承者。

“我們想要的是飛行汽車(chē)，得到卻是 140 個(gè)字母的推文。” 硅谷風(fēng)險(xiǎn)投資家彼得·蒂爾（Peter Thiel）曾用這句話表達(dá)了他對(duì)現(xiàn)代科技的失望。登月、核反應(yīng)堆之后，被定義成革命的新技術(shù)來(lái)來(lái)去去，城市的樣貌并沒(méi)有因此發(fā)生巨變。

飛行汽車(chē)確實(shí)沒(méi)有出現(xiàn)，但我們每天接觸的東西大多在過(guò)去幾十年里完全改變，以毫不引人注意的方式。

購(gòu)物中心的自動(dòng)扶梯踏板表面有幾十條棱柱交錯(cuò)排列。30 年前，這樣一塊踏板是由 8 塊澆鑄的鋼板焊接而成，每造一塊需要 15 分鐘；今天是單塊鋁合金板一體成型，100 秒完工。制造過(guò)程極度簡(jiǎn)化：鋁液注入模具，壓住模具等鋁凝固，然后丟到水里冷卻，整個(gè)過(guò)程只要 100 秒，無(wú)需焊接。一臺(tái)壓鑄機(jī)只需要 48 小時(shí)就能壓出北京國(guó)貿(mào)商城所有電動(dòng)扶梯的踏板。

過(guò)去 4 年，同樣的變化發(fā)生在汽車(chē)車(chē)身上。特斯拉 2020 年 9 月第一次把壓鑄技術(shù)用到 Model Y 的車(chē)身后底板中。這個(gè)改進(jìn)幫特斯拉把后底板的制造時(shí)間從 70 分鐘縮短到兩分鐘。原本由 70 個(gè)鋁塊焊起來(lái)的后底板，現(xiàn)在一次就能壓出來(lái)。

按照特斯拉的說(shuō)法，這項(xiàng)被稱為 “一體壓鑄” 的技術(shù)不但節(jié)省了 20% 的車(chē)身制造成本，也讓車(chē)身變輕從而可以少裝一些電池，進(jìn)一步加速了新能源車(chē)的普及。

所有特斯拉率先應(yīng)用的技術(shù)中，一體壓鑄是最快被整個(gè)汽車(chē)業(yè)采納的。沃爾沃的車(chē)輛工程副總裁米開(kāi)爾·費(fèi)默（Mikael Fermer）稱一體壓鑄是 “人類(lèi)從木材轉(zhuǎn)向鋼鐵造車(chē)以來(lái)，最偉大的技術(shù)轉(zhuǎn)變。” 豐田汽車(chē)工程團(tuán)隊(duì)拆解完 Model Y 后贊揚(yáng)這臺(tái)車(chē)的車(chē)身是 “藝術(shù)品”。

圖中橙色部分為一體壓鑄的 Model Y 后地板。來(lái)源：特斯拉。

為了能壓出更大體積的車(chē)身，汽車(chē)品牌在過(guò)去三年對(duì)壓鑄機(jī)的力量提出瘋狂且激進(jìn)的要求。當(dāng)特斯拉 2019 年使用一體壓鑄時(shí)，全球只有一臺(tái)能輸出 6000 噸力量的壓鑄機(jī)。2021 年籌劃 Cybertruck 皮卡生產(chǎn)時(shí)，特斯拉要求壓鑄機(jī)供應(yīng)商把這個(gè)數(shù)字拉到 9000 噸。

小鵬、問(wèn)界等車(chē)企比特斯拉更激進(jìn)，它們正在嘗試一次壓出整個(gè)汽車(chē)底盤(pán)。小鵬汽車(chē)的工廠里已在安裝一臺(tái) 16000 噸的壓鑄機(jī)。20000 噸也已經(jīng)在計(jì)劃表上。

力勁科技是全球最大的壓鑄機(jī)供應(yīng)商，率先造出了從 6000 噸到 16000 噸里每個(gè)檔位的超大型壓鑄機(jī)。過(guò)去三年，力勁科技賣(mài)出近 70 臺(tái)超大型壓鑄機(jī)，每年就能讓 750 萬(wàn)輛車(chē)用上一體壓鑄車(chē)身。但這還遠(yuǎn)不夠。奔馳、大眾、沃爾沃等跨國(guó)車(chē)企從 2022 年就已開(kāi)始用一體壓鑄技術(shù)試產(chǎn)汽車(chē)，他們每年制造超過(guò)上千萬(wàn)輛車(chē)。

汽車(chē)業(yè)推動(dòng)壓鑄技術(shù)進(jìn)步后。一些新的機(jī)會(huì)也出現(xiàn)在壓鑄工藝面前。如通訊基站的散熱片、濾波器，以及儲(chǔ)能電池柜的外殼等。

2024 年 1 月，《晚點(diǎn) LatePost》去了小鵬的汽車(chē)工廠和力勁的壓鑄機(jī)工廠，看到了這些機(jī)器怎樣造汽車(chē)，也看到了它們?nèi)绾伪恢圃臁?/p>

一臺(tái)機(jī)器如何讓 130 個(gè)焊接機(jī)器人失業(yè)

小鵬汽車(chē)去年 6 月在焊接車(chē)間邊上蓋了一間占地面積有 15 個(gè)足球場(chǎng)的廠房，專門(mén)生產(chǎn)一體壓鑄的汽車(chē)后地板。每過(guò)約 140 秒，就有一塊半張乒乓球桌大小的車(chē)身后地板穿過(guò)廠房間的連廊進(jìn)入焊接車(chē)間。

新廠房里有兩臺(tái)由力勁生產(chǎn)的壓鑄機(jī)正在工作。兩臺(tái)機(jī)器都由鑄鐵和鍛鋼構(gòu)成，比獨(dú)棟別墅還大。大的那一臺(tái)重量超過(guò) 900 噸，能輸出 1.2 萬(wàn)噸的力量。為了在工廠里塞下這樣的機(jī)器，上海的一家車(chē)企曾拆掉工廠里的半塊天花板，加上弧形的圓頂。

小鵬壓鑄工廠與傳統(tǒng)焊接車(chē)間對(duì)比。來(lái)源：小鵬汽車(chē)。

小鵬還給新工廠安裝了一臺(tái)承重 200 噸的龍門(mén)吊來(lái)安裝、更換壓鑄機(jī)的零件。這種型號(hào)的吊車(chē)一般出現(xiàn)在港口，用來(lái)搬集裝箱。

操作臺(tái)在機(jī)身中部，需要先爬 15 級(jí)臺(tái)階，再往前走 5 米。走去的路上，你能感到裸露的皮膚逐漸干枯。因?yàn)榕_(tái)邊就是一個(gè) 4 米高，大約能塞下 5 個(gè)成年人的爐子，一直在加熱，把鋁液的溫度維持在 700 攝氏度。腳下的地面蓋著一層潤(rùn)滑油，像一個(gè)月沒(méi)打掃的廚房地板。

每隔兩分鐘，壓鑄機(jī)的腹部就會(huì)冒出一股白煙。這是壓鑄開(kāi)始的信號(hào)。固定在機(jī)器頂部的兩只機(jī)械臂先往下伸，把白色脫模劑噴到模具的每個(gè)角落，防止冷卻的鋁板粘在模具上。

接著，8 個(gè)氧氣瓶大小的液壓罐開(kāi)始輸出壓力，并通過(guò)復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)將力量放大 25 倍以上，把兩層樓高、1 米多厚的正方形鐵板推到底，緊緊壓住另一端固定的模板。壓鑄機(jī)需要輸出足夠大的力量鎖住模具，即鎖模力。力勁的壓鑄機(jī)現(xiàn)在能把鎖模力做到 16000 噸，相當(dāng)于讓 8000 輛汽車(chē)壓在一塊只有 16 平米大的鐵塊上。

每一次鎖住模具，壓鑄機(jī)發(fā)出的力量都會(huì)大到讓地面震動(dòng)。工程師事先在壓鑄機(jī)周?chē)诔隽?10 多厘米寬，1 米深的壕溝以隔絕震動(dòng)對(duì)其他機(jī)器的影響。

如此大的力量需要維持 50 秒。

接著，一股熱氣襲來(lái)。一個(gè)可容納 200 公斤鋁液的湯勺會(huì)從爐子里撈出冒著火苗的鋁液，倒入料筒。接近 700 攝氏度的鋁液會(huì)順著入料筒，以毫秒級(jí)的速度被打進(jìn)模腔。射料全程只有 75 毫秒，不到眨眼時(shí)間的一半。

壓鑄機(jī)后方的氮?dú)夤蕖?/span>

速度一定得快，因?yàn)?700 度的鋁液接觸到模具就快速冷卻。一旦溫度低于 560 度，鋁液就會(huì)完全凝固。為了保證壓射鋁液的速度，錘頭后方安裝了 8 個(gè)氮?dú)夤蓿鼈兡芄餐a(chǎn)生 30Mpa 的壓力，這個(gè)壓力如果放到消防栓的出水口，能把水沖上 300 米的高空。

眨眼間，還有很多事情接連發(fā)生：爐子右邊的一個(gè) 5000 升的真空罐抽走模具中所有空氣，確保鋁液在模具中流動(dòng)時(shí)不卷入空氣。模具旁數(shù)十條手腕粗的塑膠管，不斷輸送冷卻水及油到模具上，控制模具各個(gè)溫區(qū)的溫度，確保鋁液在模具中順利充填成型。

接下來(lái)的 20 秒，鋁在 1.2 萬(wàn)噸的力下被壓實(shí)、冷卻。當(dāng)鋁件凝固定型后，兩塊模板再次打開(kāi)，機(jī)械臂夾出定型的鋁板，放入冷卻池里。再過(guò) 20 秒，鋁件完全凝固，另一只機(jī)械臂會(huì)抓起鋁板，放到切邊機(jī)下，切掉多余的邊角。

接著，摩擦金屬的噪音開(kāi)始穿透耳膜。3 個(gè)手拿角磨機(jī)、戴著耳塞的工人開(kāi)始打磨鋁件。切掉邊角后，鋁件末端還會(huì)有指甲蓋大小的碎屑。

初步打磨的鋁件還要運(yùn)到廠房的另一端，塞進(jìn)兩層樓高的拋光機(jī)繼續(xù)精加工、清洗。最后再放到打孔機(jī)中，打出連接車(chē)身其他部位的螺絲孔。

整個(gè)廠房 80% 的地面都堆滿等待處理的車(chē)身。因?yàn)閴鸿T機(jī)的速度比工人快太多了。

每 140 秒壓鑄機(jī)就能壓出一塊鋁板。一臺(tái)機(jī)器每年能把體積相當(dāng)于一艘巡洋艦的鋁熔化，鑄成 12 萬(wàn)輛汽車(chē)的后地板。整個(gè)過(guò)程，只需要半個(gè)人操作。在小鵬汽車(chē)的工廠里，一個(gè)工程師能同時(shí)管理兩個(gè)壓鑄島。

在原本的汽車(chē)流水線，制造后地板的任務(wù)無(wú)法在一間廠房里完成。車(chē)企需要先把供應(yīng)商另一座工廠運(yùn)來(lái)的數(shù)十個(gè)鋁件卸下，分類(lèi)然后送上傳送帶。130 個(gè)機(jī)械臂要分 200 多次焊接，把小鋁塊拼成完整的后地板。全程 70 分鐘，一條流水線需要約 100 秒才能下線一塊。

現(xiàn)在，一個(gè)壓鑄機(jī)加半個(gè)工程師，就能取代這 130 個(gè)機(jī)械臂。

壓鑄成型的后地板比焊接的車(chē)身輕約 30%，讓整輛車(chē)輕 100 公斤，續(xù)航里程增加約 6%。以普通電動(dòng)車(chē)電池容量 80 度為例，若采用一體壓鑄車(chē)身減重并保持續(xù)航里程不變，每輛車(chē)可以少裝 5 度電池，成本下降約 3000 元。

制造和組裝這臺(tái)機(jī)器本身，是一個(gè)更復(fù)雜的過(guò)程。

整個(gè)壓鑄機(jī)有超過(guò) 5 萬(wàn)個(gè)零件。運(yùn)輸這臺(tái)機(jī)器的過(guò)程被工程師形容為 “螞蟻搬家”，機(jī)器被拆成數(shù)百個(gè)組件，需要 35 輛半掛車(chē)來(lái)運(yùn)。

安裝調(diào)試一臺(tái)壓鑄機(jī)需要 7-15 名工程師兩個(gè)月的時(shí)間。壓鑄機(jī)的定制化程度高，同樣型號(hào)的壓鑄機(jī)，再次生產(chǎn)裝配及調(diào)試，還是需要兩個(gè)月。

將幾塊模板連在一起的是四根哥林柱，它的任務(wù)是平衡模板滑動(dòng)、承受鎖模帶來(lái)的張力。

固定模板的哥林柱與模板對(duì)平行度、水平度的要求更高。模板移動(dòng)就像火車(chē)在鐵軌上行駛，如果鐵軌不平行，車(chē)輪就會(huì)一直摩擦單邊的鐵軌，最終火車(chē)脫軌。這樣的單邊摩擦同樣會(huì)大幅降低哥林柱的穩(wěn)定性和使用壽命。

但調(diào)試柱子的位置比裝鐵軌難得多，需要讓四根哥林柱，保持平行，而不是兩條。哥林柱與模板間的縫隙誤差要小于 20 微米，兩塊模板之間平行度的誤差是 1 微米，不到頭發(fā)絲的十分之一。

安裝完成的壓鑄機(jī)主體。

哥林柱與模板的相對(duì)位置，依靠柱子末端的螺紋鎖定。工程師需要不斷旋轉(zhuǎn)螺紋來(lái)鎖定模板的相對(duì)位置，這就像調(diào)整相機(jī)支架的伸縮腿一樣，每轉(zhuǎn)動(dòng)其中一根柱子，另外三根都要隨之調(diào)整。

工程師這兩個(gè)月的調(diào)試，只是為了讓壓鑄機(jī)在每一次鎖住模具時(shí)，都能讓兩塊模具完全吻合，完全密封。模具中存在的任何多余的空氣都可能意味著壓鑄機(jī)造出來(lái)的汽車(chē)后地板內(nèi)部存在空心部位，降低車(chē)身的強(qiáng)度。

同樣為了讓模具盡量密封。在安裝壓射管道之前，工程師還要把壓射錘頭尺寸造得與入料筒內(nèi)壁吻合。錘頭套入料筒時(shí)，錘頭邊緣與管道的縫隙要控制在 20 微米。頭發(fā)絲都插不進(jìn)這個(gè)縫隙。

從 6000 噸到 16000 噸，不是等比放大

讓大機(jī)器變成現(xiàn)實(shí)的主意來(lái)自特斯拉 CEO 埃隆·馬斯克（Elon Musk）。

2018 年年底，他坐在特斯拉工程總部的辦公桌前，把玩著 Model S 的玩具模型。他發(fā)現(xiàn)整個(gè)車(chē)底被壓鑄成了一整塊金屬。在當(dāng)天的工程會(huì)議上，馬斯克拿出這輛玩具車(chē)：“為什么我們不能這樣做？”

一個(gè)工程師指出了一個(gè)顯而易見(jiàn)的問(wèn)題，真車(chē)的底盤(pán)太大了，地球上沒(méi)有壓鑄機(jī)可以壓這么大的東西。馬斯克對(duì)這個(gè)答案并不滿意：“不就是搞一臺(tái)更大的壓鑄機(jī)嗎？”

馬斯克和高管們給全球最好的六家壓鑄機(jī)公司打電話說(shuō)了自己的主意。其中 5 家都拒絕了。一位接近此事的人士稱，一些壓鑄機(jī)公司沒(méi)信心造這么大的機(jī)器，且認(rèn)為馬斯克肯定會(huì)失敗。

只有意德拉（Idra）接受了挑戰(zhàn)。馬斯克頗為驚喜，但他當(dāng)時(shí)沒(méi)想到的是，更難的部分發(fā)生在有機(jī)器之后。

此時(shí)，深圳的一家工廠里已經(jīng)有了一臺(tái)鎖模力 6000 噸的壓鑄機(jī)。但這臺(tái)機(jī)器的設(shè)計(jì)初衷是為了給建筑行業(yè)壓鑄一體成型的金屬模板，它的投影面積和汽車(chē)底板差不多大，沒(méi)有凸起、幾乎是一個(gè)平面。

而汽車(chē)底板更立體、有更多不規(guī)則的彎折。真正難的是怎么把鋁均勻地壓進(jìn)像樹(shù)根一樣復(fù)雜的模具。

鋁在模具中流動(dòng)時(shí)，會(huì)快速冷卻。流到模具末端的鋁液往往是最先進(jìn)入模具，最快冷卻的鋁。如果這些鋁液流速過(guò)慢，沒(méi)有填充到模具的枝干上，造出來(lái)的鋁件就缺胳膊少腿。如果流速過(guò)快，鋁液就會(huì)撐開(kāi)模具，產(chǎn)生泄露。

從開(kāi)始嘗試，到壓出第一個(gè)完整的鋁板，工程團(tuán)隊(duì)用了半年時(shí)間，主要在調(diào)整壓鑄機(jī)的壓射系統(tǒng)。

當(dāng)時(shí)的壓射速度更慢，是 140 毫秒。為了讓鋁液流到模具的每一個(gè)角落，均勻填滿模具。工程師把壓射鋁液的 140 毫秒截成 5 段。即使鋁只冷卻了 140 毫秒，但鋁的溫度已讓鋁的流動(dòng)性產(chǎn)生明顯區(qū)別。

壓射過(guò)程中，真空罐也在抽走腔內(nèi)的空氣。

錘頭會(huì)先以 5 米每秒的速度把鋁液推到模具的入口。隨后開(kāi)始加速將鋁液推到模具中，當(dāng)鋁液流過(guò)模具的入口，進(jìn)入更狹窄的流道時(shí)，錘頭會(huì)進(jìn)一步加速至 8 米每秒，讓鋁液充滿半個(gè)模具。然后，錘頭會(huì)開(kāi)始減速，如果速度過(guò)快，鋁液會(huì)迅速撞到模具的末端，沖開(kāi)模具產(chǎn)生泄露。20 毫秒后，錘頭會(huì)再次加速，讓末端最先進(jìn)入模具經(jīng)過(guò)冷卻流動(dòng)性最差的一部分鋁液填充到模具的角落。

做到這點(diǎn)，需要精確控制 10 個(gè)氣壓罐，在 140 毫秒內(nèi)改變 4 次輸出的壓力。第一步是讓供應(yīng)商造出這樣靈敏的氮?dú)夤蕖５诙绞墙o氣壓罐發(fā)出正確的，足夠具體的指令。

工程師們?cè)趬荷湎到y(tǒng)上安裝了 7 個(gè)傳感器來(lái)測(cè)量錘頭的移動(dòng)位置和氣罐的壓力。錘頭的移動(dòng)位置和壓力是測(cè)量鋁液在模具中流動(dòng)位置的唯一方式。每一次壓射中，工程師都要操控 7 個(gè)參數(shù)，將它們限定在壓鑄的工藝要求范圍內(nèi)。提出精確的工藝要求，與實(shí)現(xiàn)工藝同樣困難。

修改完整個(gè)壓射系統(tǒng)只能壓出合格品，無(wú)法提升良率。當(dāng)時(shí)在試制車(chē)間里，打廢的鋁件堆滿整個(gè)車(chē)間。

壓射系統(tǒng)的傳感器只能提出鋁液的溫度要求，無(wú)法控制溫度。早期版本的 6000 噸壓鑄配備了 2 個(gè)模溫機(jī)，它們伸出細(xì)長(zhǎng)的橡膠管道，通過(guò)加熱管道中的油或者水來(lái)控制模具的溫度，一臺(tái)機(jī)控制一面的模具。車(chē)企的工程師大概花了一個(gè)月時(shí)間意識(shí)到，只放兩臺(tái)模溫機(jī)是一個(gè)糟糕的決定，這是整個(gè)工廠里廢件的源頭。

鋁本就已經(jīng)以極快的速度冷卻，當(dāng)它撞到溫度不同的模具時(shí)，鋁液溫度的變化會(huì)更復(fù)雜，流動(dòng)性更難預(yù)測(cè)。模具中的 100 公斤鋁在流動(dòng)到模具的每個(gè)部位時(shí)，歷經(jīng)的時(shí)間不同，冷卻的時(shí)間不同，它們的溫度是不同的。這種鋁液內(nèi)部的溫差又會(huì)隨著熱量的傳導(dǎo)不斷震蕩，持續(xù)影響每一升鋁液的溫度。壓射速度的差異，又會(huì)放大這樣的不確定性。

因?yàn)闊崦浝淇s，固體的鋁與液體的鋁的體積相差 6.6% 。先凝固的鋁液因?yàn)轶w積坍縮，會(huì)吸走還未凝固的鋁液，打亂模具中原本分布均勻的鋁液。在壓射過(guò)程中，還需要控制模具中不同部位鋁的冷卻速度。

工程團(tuán)隊(duì)又花了三個(gè)月，通過(guò)軟件模擬鋁合金在模具中流動(dòng)的狀態(tài)，只為了搞清楚不同壓射速度下模具、鋁液的溫度對(duì)鋁液流動(dòng)性的影響。

壓鑄機(jī)還是同樣的那一臺(tái)，但很多零件都改了。

原本一臺(tái)機(jī)器控制整個(gè)面積約 1.5 平方米的模具，精度太低了。且每臺(tái)模溫機(jī)和模具之間，隔著一條長(zhǎng)達(dá)近 10 米的管道，模溫機(jī)溫度的每一次變化傳導(dǎo)到模具上時(shí)都有極大的延遲。有了參數(shù)之后，工程師開(kāi)始把模溫機(jī)的數(shù)量從 2 臺(tái)增加至 20 多臺(tái)。兩塊 1.5 平方米的模具被劃成十多塊，每臺(tái)模溫機(jī)只控制 0.15 平方米不到的模具。

但這樣還是不夠，模具并沒(méi)有真正被劃分開(kāi)，熱量依舊在相鄰的模具部位之間傳導(dǎo)。到 2020 年 9 月，工程師們把模溫機(jī)的數(shù)量增加到了 40 臺(tái)。這幫助他們把壓鑄鋁件的良品率提升到約 80%。

車(chē)身結(jié)構(gòu)件的一體壓鑄技術(shù)順利量產(chǎn)后，技術(shù)的可行性已被驗(yàn)證，一個(gè)新的需求被打開(kāi)：車(chē)企迫切希望一體壓鑄技術(shù)能用到更大的車(chē)身部件上。

短短三年里，最大的壓鑄機(jī)從 6000 噸變成了 16000 噸。7000 噸的壓鑄機(jī)用來(lái)壓轎車(chē)的前車(chē)身；9000 噸的壓大型 SUV 的后地板；1.6 萬(wàn)噸來(lái)壓更長(zhǎng)的 MPV 的后地板。現(xiàn)在 16000 噸的壓鑄機(jī)能一次壓出原本由 200 個(gè)零件焊接而成的鋁板，面積是 Model Y 后地板的 2 倍多。

超過(guò) 9000 噸后，原來(lái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)已經(jīng)無(wú)法適用。鎖模力越來(lái)越大，固定兩條 “剪刀” 支架的緊固件無(wú)法承受這樣的壓力。定模受到的壓力集中在邊角的四根哥林柱上，中心點(diǎn)缺乏壓力，當(dāng)壓力超過(guò) 9200 噸后，這塊厚度達(dá) 1 米的實(shí)心鑄鐵模板也會(huì)承受不住，出現(xiàn)凹陷。

一些公司曾試過(guò)在模板之間加一層鋼板來(lái)增加強(qiáng)度。但鋼板與模板之間存在無(wú)法彌合的縫隙，會(huì)出現(xiàn)生銹等情況，影響壓鑄機(jī)的精度。

更大的壓鑄機(jī)舍棄了原有的機(jī)鉸式結(jié)構(gòu)，改用直壓式的結(jié)構(gòu)。先在動(dòng)模的背面增加 4 個(gè)直徑 90 厘米的高壓油缸，然后在正面裝一個(gè)直徑約 1.5 米的高壓油缸。背面的 4 個(gè)小油缸能分散模板受到的壓力，增加整個(gè)鎖模結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

新增的大油缸則像一只 “二級(jí)火箭”。4 個(gè)小油缸只能產(chǎn)生約 8000 噸的壓力，在它們釋放壓力后，正面的大油缸會(huì)再給模板施加 4000 噸的壓力，彌補(bǔ)模板原本中心點(diǎn)缺乏壓力的隱患，最終形成 1.2 萬(wàn)噸的鎖模力。

大壓鑄機(jī)的另一個(gè)難點(diǎn)是制造 4 根哥林柱。哥林柱是所有壓鑄機(jī)最基本，構(gòu)造最簡(jiǎn)單的元件。最小機(jī)器的哥林柱在淘寶上就能買(mǎi)到，200 塊一根。但 1.6 萬(wàn)噸壓鑄機(jī)用的哥林柱，是另一個(gè)次元的東西。

在壓鑄機(jī)上，哥林柱是最終吸收鎖模力的零件，也是固定模板移動(dòng)、承受摩擦的零件，它的強(qiáng)度硬度和精度要求極高。

在日復(fù)一日承重、摩擦下，哥林柱的表面不能被劃出碎渣，這會(huì)影響哥林柱的精度。壓鑄機(jī)公司要求哥林柱的表面硬度是 50 洛式，與坦克裝甲相當(dāng)。

單根哥林柱就重 40 噸，但它又非常精密。這些鋼柱在經(jīng)歷數(shù)十萬(wàn)次鍛打后，還要經(jīng)歷長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的拋光。整根 14 米長(zhǎng)的柱子長(zhǎng)度誤差要控制在 20-30 微米，直徑的誤差要在 10 微米以內(nèi)。它還要保證極高的同軸度，這根柱子從頭到尾都要是同等大小的圓。

一位工程師透露，整個(gè)廣東省只有一家鍛鋼廠能造出這樣的哥林柱，也只有一張機(jī)床能承受它的重量。

福特流水線的繼承者

1970 年代的壓鑄機(jī)鎖模力不到 100 噸，只能用來(lái)生產(chǎn)拉鏈扣、金屬紐扣等小物件。10 年后，鎖模力接近 500 噸時(shí)，人們開(kāi)始用壓鑄機(jī)造金屬材質(zhì)的玩具車(chē)、門(mén)把手。到 2000 年代，壓鑄機(jī)終于被用來(lái)生產(chǎn)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)。

汽車(chē)行業(yè)帶給壓鑄機(jī)的是源源不斷的收入和無(wú)止盡的需求。這是發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)最需要的東西。先依靠一個(gè)有錢(qián)的應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)提高技術(shù)能力、擴(kuò)大規(guī)模以降低成本。然后這種技術(shù)才會(huì)被用到更便宜的地方。

16000 噸的壓鑄機(jī)正在小鵬的工廠里裝配，還沒(méi)投產(chǎn)，更大的機(jī)器已經(jīng)在開(kāi)發(fā)中。根據(jù)公開(kāi)信息，力勁正在為哪吒汽車(chē)研發(fā) 2 萬(wàn)噸鎖模力的壓鑄機(jī)，造 A00 級(jí)微型車(chē)的底盤(pán)。把鎖模力提升到 2 萬(wàn)噸，意味著力勁又要重新設(shè)計(jì)壓鑄機(jī)的機(jī)械機(jī)構(gòu)，壓射系統(tǒng)也要改。

力勁已經(jīng)公布了它們的方案——雙壓射系統(tǒng)，從兩個(gè)管道里分別壓出鋁液。原本只需要控制一條河流的流速，現(xiàn)在要面對(duì)兩條會(huì)交匯的河流，更為復(fù)雜。但這些技術(shù)能一次壓出更大的東西。與控制單個(gè)壓射系統(tǒng)相比，雙壓射系統(tǒng)的難度不是相加的，而是相乘的。

滿足造車(chē)的需求也讓一體壓鑄技術(shù)有了更多的應(yīng)用場(chǎng)景。6000 噸以上的壓鑄機(jī)可以一次壓出通訊基站的散熱板和儲(chǔ)能電池柜的外殼等設(shè)備。

另一個(gè)機(jī)會(huì)是建筑行業(yè)。建筑行業(yè)原本會(huì)使用大量的木材做預(yù)制板，用這些木板拼成模具，再灌水泥，用一次就報(bào)廢。現(xiàn)在已經(jīng)有一體壓鑄的鋁、鎂合金的預(yù)制板，能重復(fù)利用 300 次。

《馬斯克傳》提到的那些曾經(jīng)拒絕特斯拉的壓鑄機(jī)公司，也在制造越來(lái)越大的機(jī)器。德國(guó)的布勒和中國(guó)的海天、伊之密都造出了 9000 噸的壓鑄機(jī)。

這些公司的努力都在給這個(gè)世界提供一種更底層的能力——改變金屬的形狀。這種能力一開(kāi)始被用來(lái)玩具車(chē)、拉鏈扣，后來(lái)被用在汽車(chē)、家電、建筑上。壓鑄機(jī)的力量每增加一點(diǎn)，可以一次壓出的金屬面積就更大一點(diǎn)，應(yīng)用場(chǎng)景也會(huì)再多一點(diǎn)。

“壓鑄是已知的鑄造方式中成本最低的，且制造的規(guī)模越大，壓鑄的成本優(yōu)勢(shì)越大。” 一位壓鑄行業(yè)人士稱。

曾經(jīng)，為了塑造出形狀復(fù)雜的器件，工廠需要將金屬塊以切割、沖壓、打磨等方法加工出復(fù)雜的形狀，或者將多個(gè)部件焊接在一起。為了加速這個(gè)過(guò)程，亨利·福特（Henry Ford）發(fā)明了汽車(chē)生產(chǎn)流水線，盡可能拆開(kāi)了制造汽車(chē)的每一個(gè)工序。這即是現(xiàn)代流水線的精髓，讓每個(gè)環(huán)節(jié)的工作極致簡(jiǎn)化。雖然制造單個(gè)產(chǎn)品依然需要很長(zhǎng)時(shí)間，但流水線一旦開(kāi)動(dòng)，成品就一個(gè)接一個(gè)下來(lái)。

2017 年 Model 3 量產(chǎn)時(shí)，特斯拉建了全自動(dòng)的工廠，試圖用大量焊接機(jī)器臂完全取代人，從而加速流水線。但制造過(guò)程中問(wèn)題不斷。一年后，他們又拆掉大量機(jī)械臂，召回工人，來(lái)焊接車(chē)身。

一體壓鑄技術(shù)的成熟則直接繞開(kāi)了相當(dāng)一部分焊接過(guò)程。而隨著壓鑄機(jī)越來(lái)越大，它能一次造出的部件也越來(lái)越大。

特斯拉在 2020 年時(shí)就給壓鑄機(jī)公司提出了終極需求——把整輛汽車(chē)的車(chē)身分成 5 塊，原本有超過(guò) 350 個(gè)零部件的汽車(chē)車(chē)身全部通過(guò)壓鑄制造。這需要一個(gè)能從 4 個(gè)方向壓射鋁液、鎖住模具的壓鑄機(jī)。

如果真能做到這個(gè)程度，汽車(chē)制造將無(wú)限接近曾經(jīng)的玩具車(chē)制造，汽車(chē)成本還有機(jī)會(huì)顯著降低。到那時(shí)，我們或許終于可以說(shuō)，一百年的福特流水線終于有了合格的繼承者。