勾配温度制御技術のブレークスルー！特許取得により、数十年にわたるアルミニウムインゴットの加熱均一化の課題を解決

技術革命
江西省の大手アルミニウム企業は、自社開発のアルミニウムプロファイル用勾配温度制御押出システムが中国国家知識産権局の認証を取得し、30年にわたる世界的な課題であったアルミニウムインゴットの加熱ムラを解決したと発表しました。このシステムは、マルチフィールドカップリングインテリジェント制御技術を活用し、アルミニウムプロファイル製造における温度場、応力場、流速場の正確な調整を実現します。

動的勾配熱場設計：押出シリンダーの軸に沿って7つの独立した温度制御ユニットが配置され、供給端の380℃から排出端の520℃まで直線的に温度が上昇します。この設計は、押出成形時の摩擦熱によって生じる温度勾配を正確に再現します。シミュレーションの結果、従来のプロセスではプロファイルの先端部と後端部の温度差が15℃ありましたが、新システムではこれを±1.2℃に低減しました。

全プロセスインテリジェント閉ループ制御：32個の高精度温度センサー（精度±0.5℃）とレーザー変位モニターを統合し、押出速度やダイ温度など12の主要パラメータをリアルタイムで収集します。AIアルゴリズムがソレノイドバルブを駆動して冷気の流れを調整し、500ミリ秒未満の応答時間で±1℃の温度制御を実現します。

産業応用の成果：新エネルギー車のバッテリートレイ生産ラインに大規模導入した結果、表面粗さがRa3.2μmからRa1.6μmに低減しました。5,000時間塩水噴霧試験（ISO 9227）の合格率は78%から95%に向上しました。さらに、単位エネルギー消費量は1,350kWh/トンから1,188kWh/トンに減少し、年間2,000万kWh以上の電力を節約し、1,500万元のコスト削減を実現しました。

産業復興への影響
この画期的な技術革新は、高精度工業用アルミニウム生産における技術的空白を埋めるもので、特に航空宇宙、半導体装置、その他の最先端分野における材料の均質性に関する厳しい要件を満たすものです。例えば、航空機構造部品では、従来のプロセスではプロファイル内の結晶粒度に40%の偏差が生じていましたが、傾斜温度制御技術により結晶粒度均一性は92%に向上し、疲労強度は22%向上し、輸入されている米国規格7050-T7451合金を直接置き換えることができます。国際アルミニウム協会（IAI）によると、世界の高級アルミニウムプロファイル市場は2025年までに7,000億元を超えると予想されています。中国企業はこの技術を活用することで、航空宇宙分野における輸入代替率を現在の12%から30%以上に引き上げることができる可能性があります。

専門家の解説
「この技術は、物理場を精密に制御することで材料の微細構造を均質化することを可能にし、アルミニウム加工において『経験に基づく製造』から『科学に基づく製造』への画期的な一歩を踏み出すものです」と、中国非鉄金属工業協会の副会長である王海涛氏は述べています。また、勾配温度制御技術は6xxxシリーズおよび7xxxシリーズのアルミニウム合金に限らず、マグネシウム合金やチタン合金といった難加工金属にも適用可能であり、軽合金加工業界全体の技術向上を促進する可能性を指摘しました。