辉门公司动力总成部（Federal-Mogul Corporation's Powertrain Segment）近日开发出一种全新的活塞环铸造工艺，使活塞环更耐磨、强度更高。利用高度自动化的垂直成型工艺使加工过程中材料的完整性进一步提升。此 外，辉门公司还开发出一种仿真铸造工艺，利用仿真技术能够获得更精确的材料数据，压力数据，对活塞环的铸造过程有很大帮助。
辉门动力总成技术主管Dr. Steffen Hoppe指出，虽然利用更薄的活塞环能够降低发动机在工作时的摩擦力，不过材料因素也非常重要。
全新铸造过程
虽然堆栈铸造能够打造出高质量的成品，不过在该工艺中，多个模具水平摆放形成相互堆积层，熔化的金属会流经不同的堆积层，会对生产线中的流道系统产生不良影响。
为了克服该问题，辉门采用了全新的高度自动化垂直铸造工艺，通过全新的模具设计提升了对金属材料流液的控制。全自动成型、铸造和参数监控实现了更饱满的模具填充度，从而实现更高质量的活塞环。
全新铸造仿真技术
为了使这项垂直铸造工艺更完美，辉门针对这项工艺开发出一套仿真过程。利用高速摄像技术突破了传统有限元建模的局限性。
工程师解释道，有限元模拟的最大缺陷在于，仿真贴近真实元件的程度取决于仿真数据的选择和设置，因此无法做到完美。
而辉门的Slow-Motion Casting Simulation（SMCS）过程，则对注塑用的模具进行更详细的分析。可对不同温度下的金属流体进行更有效地状态追踪。
全新材料
一般情况下，高强度马氏体灰口铸铁用于柴油机活塞环，其具有良好的延展性以及高达1200兆帕的抗压强度。辉门的全新铸铁材料GOE70采用马氏体 基体结构和嵌入式铬碳化物，能够实现1800兆帕的抗压强度。经过氮化工序后，材料的耐磨性则进一步提升，材料表面的维氏硬度达到1300HV。
