精密成形赋能低空经济新变革 铸信机械全链条创新引领无人机动力系统核心部件国产化进程
低空经济,国家战略布局的新赛道;核心部件,高端装备突围的关键点。作为低空经济的核心动力装备,无人机活塞式发动机的性能与可靠性直接决定无人机的续航能力、载荷水平及服役稳定性。发动机机体作为动力系统的“骨架”与“基石”,承担着包容燃烧、支撑运动部件、传导动力的核心功能,其精密成形工艺与结构设计对发动机整体性能起决定性作用。作为深耕小型发动机制造技术近二十年的企业,临沂市铸信机械有限公司瞄准无人机活塞式发动机机体精密智造这一低空无人机产业链的关键“卡脖子”环节,以覆盖设计、成形、表面处理、整机加工全流程的技术创新体系的47件核心授权专利和国际先进的科技成果实现七年十倍的跨越式增长,在细分领域弯道超车,为我国无人机产业链自主可控贡献了“铸信力量”。
走进位于山东临沂市沂河新区的铸信机械有限公司:生产车间内机器轰鸣,120多台加工中心高速运转,70余套发那科机器人有序作业,铝合金发动机缸体在自动化生产线的流转中渐次成型,从沂蒙山麓走向全国、走向世界。近二十年间,铸信机械已从一家普通发动机配件厂成长为国内领先的无人机活塞式发动机核心部件关键供应商——其主导产品“无人机活塞式发动机机体”在2024年全国细分市场占有率已超10%,稳居行业前列。
铸信机械的成长轨迹,恰是中国制造业迈向“新质生产力”的缩影。从2018年营收不足2100万元,到2024年便突破2.2亿元,近五年复合增长率超30%。支撑这一跃升的并非是简单的规模扩张,而是铸信人对技术纵深与工艺极限的持续叩问——聚焦无人机活塞式发动机机体(气缸+箱体)核心产品,深耕工业六基“有色领域/基础制造工艺及装备/钛合金和铝合金的精密成形制造工艺”赛道,通过缸体结构设计、精密浇铸工艺、表面处理技术及精密加工四大维度全链条创新,攻克进口替代技术瓶颈,为我国低空无人机产业链核心部件自主可控提供国产化技术支撑。
核心工艺创新破解复杂薄壁结构成形难题,填补无人机发动机领域“钛合金和铝合金的精密成形制造工艺”技术空白
无人机活塞式发动机机体结构精密复杂、壁厚差异大、对材料致密度和力学性能一致性要求极高,传统压铸工艺易产生缩孔、疏松、偏析缺陷,长期以来我国高端无人机发动机机体市场被海外企业垄断,核心制造工艺与关键技术受制于人,成为低空无人机产业链高质量发展的“卡脖子”环节。铸信机械自主研发“振动辅助+模具抽真空+分级冷却”一体化复合精密浇铸工艺,通过偏心轴高频低幅振动赋能金属液流动,消除浇注过程中的气孔缺陷,提升金属液充型完整性;利用型腔真空处理、大型芯气冷、浇口隔热材料裹覆技术实现真空铸造;分级冷却系统使用热电偶精确控制的分区温度,上部450℃以保证良好流动性、中部400℃、下部350℃优先凝固,避免热应力集中导致的缩松、缩孔、缸孔气孔等缺陷,使机体尺寸精度控制在±0.02mm以内,毛坯的合格率指标提升41.7%。铸信机械的缸体可经受住600小时全负荷高低速耐久试验的严苛考验,功率衰减远优于行业标准。
电镀陶工艺装备协同创新 打破海外高端镀陶设备技术垄断
发动机机体表面需承受高温、高压及摩擦磨损,传统镀陶工艺存在镀层碳化硅分布不均、结合力弱、能耗偏高的问题,影响机体服役寿命。铸信机械将全工艺创新设计理念贯穿于自铝液至成品的每一个环节:从采用日本正英熔化炉实现独家专用配方液精准合金配比,到运用真空辅助重力浇铸提升致密度;从每炉铝液必检氢含量,到压铸岛配备机边视觉系统实时拦截缺陷毛坯。公司自主研发电镀陶瓷复合镀层设备,独特设计了基于重力势能的自循环镀液系统通过优化镀液槽体结构设计,利用重力差实现镀液均匀、稳定流动,无需额外动力驱动,较传统设备外部动力消耗降低35%;同时通过流道优化设计,使镀层中碳化硅颗粒分布均匀度提升75%,显著增强镀层硬度与耐磨性,将发动机可靠性时间,从现在1000小时提高到3000小时以上。这种对微观结构的极致调控,使得其产品磨损量仅为普通电镀缸体的四分之一,从根本上解决了小型活塞发动机长期存在的缸体磨损痛点。

发动机机体结构仿真优化 践行无人机动力系统核心部件进口替代
铸信机械的实践,有力回应了“卡脖子”困境的另一面:大量“卡基座”(即基础、底层、通用性零部件)的薄弱,同样是制约高端装备发展的隐性瓶颈。作为国家级高新技术企业、省级专精特新中小企业,依托临沂市小型汽油机核心配件精密铸造工程研究中心,铸信机械以流体动力学仿真技术的深度应用,精准调控扫气气流方向、速度及滚流比,对燃烧室的形状、挤气区域及火花塞位置进行了协同改进,实现“设计-仿真-优化”的闭环研发,显著提升了扫气和燃烧效率,以170cc排量的无人机双缸发动机为例,最大功率由原来的8.5kW提高到9.2kW,燃油消耗率由原来的435g/kW.h降低到409g/kW.h,性能指标功率提升8.24%,燃油经济性降低5.98%。铸信无人机活塞式发动机机体产品在性能、可靠性与成本控制方面形成显著竞争优势,进入工业级巡检、测绘、农业、物流、应急、救援等无人机核心供应链,产品价格较进口同类产品低30%—40%,交付周期缩短至3个月以内,显著提升了我国低空无人机产业链供应链安全与成本竞争力。

深耕细作守初心 乘势而上启新程
回望来路,铸信机械的崛起并非偶然,更非孤立存在,而是中国制造从要素驱动向创新驱动转型大潮中的必然结果。在这条转型之路上,无数像铸信机械这样专注细分领域、深耕硬核技术的“隐形冠军”,不逐风口、甘坐冷板凳,在毫厘之间打磨国之重器的根基,共同勾勒出中国制造转型升级的奋进图景。2026年,铸信机械凭借其在“无人机活塞式发动机机体”相关细分领域的深度应用与广泛创新实践,荣膺“《品牌中国》栏目战略合作品牌”授牌,这标志着企业发展进入了品牌化与专业化并重的新阶段。

展望未来,随着低空经济、新能源、智能装备等新质生产力加速落地,市场对高性能、高可靠基础零部件的需求将呈指数级增长。以铸信机械为代表的中国企业,正从全球产业链的跟随者,加速转变为特定技术路线上的话语权拥有者。从沂蒙山麓走向全球市场,从细分领域突围到助力国家战略,铸信机械的跨越发展,恰是中国制造业基础能力整体跃升的有力见证。当千千万万个“铸信”在各自赛道上构筑起坚实的技术底座,中国制造向中国创造、中国质量的历史性跨越,便有了最深厚、最可靠的支撑。
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