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本行业报告为2018年美国工业铸件行业预测分析报告。分析调用了2012-2016年度数据，深度阐述了美国工业铸件进出口发展的现状以及对2018-2021年的市场分析和预测。
一、强调
从D&B Isell数据显示，预计到2021年，美国工业铸件的出货量将达到295亿美元，相当于2016年的280亿美元的1.0％。包括机动车辆生产在内的耐用品生产扩张将刺激工业铸件的产量。国内需求和出货量将保持密切相关。
预计2021年最大的铝压铸件产量将达到65亿美元。由于供应商满足汽车和航空航天领域对铝压铸件不断增长的需求，交通运输设备的产量将成为增长的主要催化剂。到2021年，非投资钢铸件（其他钢材）的产量预计将以年均2.0％的速度增长，是所有细分市场中速度最快的。出货量增长将来自于金属制品业的生产活动扩大。Alcoa，Allegheny Technologies和伯克希尔哈撒韦公司在2016年在美国工业铸件行业的领先参与者中名列前茅。
图1 | 美国工业铸件需求的主要趋势，2016-2021
二、市场环境
（一）历史趋势
美国工业铸件的出货量2016年总计达到280亿美元，并在2006-2016年期间以平均每年0.3％的速度增长。在耐用品的生产中，工业铸件无处不在；根据美国铸造协会的资料，90％的耐用制成品都含有铸件。 因此，产出主要受限于周期性耐用品行业的活动。一些铸件被用于耐用品，这些耐用品在建筑和能源领域有用，这增加了铸件产量的波动性。订单量的波动导致出货量出现大幅波动，正如2006 - 2016年10年的r2值为0.01所示。
图2 | 美国工业铸件出货趋势，2006-2016
由于工业铸件供应商受益于耐用品产量的持续增长，2006年历史时期的出货量达到了324亿美元的高峰。由于严峻的宏观经济阻力，2009年耐用品的出货量下降了21.2％，铸件出货量下降了28.4％，为十年来最大降幅，达到了212亿美元的低谷。这一历史时期增长最快的时期是2010年，因汽车和其他耐用品出货量的反弹推动增长带动产量增长18.0％。到2014年，工业铸件的出货量受到制造业和建筑活动持续复苏的推动。然而，随着耐用品出货量下降，2015年和2016年出货量下降。美国2016年工业铸件需求总额为279亿美元，比2006-2016年的历史十年平均增长0.3％。国内生产商主要服务于工业铸件的美国客户，贸易是有限的。因此，美国工业铸件的需求与出货密切相关。
图3 | 美国工业铸件需求趋势，2006-2016
（二）主要经济指标
下表提供了与美国工业铸件价值相关的经济指标的预测。
表1 | 美国工业铸件需求的主要指标；2006年，2011年，2016年，2021年（美元）
（三）贸易
美国2016年工业铸件净出口额为1.1亿美元。当年，进口占需求的2.7％，而出口占国内出货量的3.2％。 中国在2016年被列为主要进口来源国，占总数的35％。来自中国的低成本铸件的涌入代表了对美国供应商的竞争威胁；在2006 - 2016年十年间，中国的进口量平均每年增长3.6％。
图4 | 美国工业铸件贸易，2006-2016（百万美元）
表2 | 美国工业铸件进口，2006-2016（百万美元）
表3 | 美国工业铸件出口，2006 - 2016年（百万美元）
（四）铸造方法
工业铸件的供应商使用多种铸造技术，从相对简单的方法（如砂和永久/半永久铸模铸造）到更复杂的方法（如模具和熔模铸造）。一般来说，所有铸造工艺都涉及从生铁，铸锭或废料生产熔融纯金属或合金，然后将液态金属浇注或压入模具中。金属凝固，形成近净形铸件。
砂铸造是现存最古老的铸造工艺之一。该方法涉及将模型压入熔融金属浇注到其中的砂模中。砂型铸造的主要优点是能够生产任何尺寸的铸件，使用黑色金属或有色金属。砂铸造是美国最常用的铸造方法。
永久性和半永久性模具铸造技术稍微复杂一些。这种铸件采用重力浇注或低压浇注方式生产，与铸砂相比，后者可以产生更平滑和更清洁的表面。永久性和半永久性的区别与所用模具的类型有关。一种金属材料（通常是铁或钢）被用来制造一种永久性模具，该模具可以重复使用以生产数千个铸件。半永久铸造工艺涉及可重复使用的金属模具和可消耗的核心，例如沙子。消耗型核心允许形成内部通道，以及生产周期内的内部设计的不同配置。
压铸是一种更加先进的方法，在这种方法中，有色金属熔液被压入精密模具中。由于该工艺具有高度自动化和重复性，因此可以建立生产线，允许连续铸造紧公差部件。模具脚轮也能够生产接近完成形式的零件，限制了加工要求和浪费。
通过将由蜡或塑料制成的图案放入耐火陶瓷材料中来制造投资铸件，耐火陶瓷材料被加热至高温直至图案烧坏。结果，形成了图案形状的空腔，熔融金属被注入其中。鉴于其相对于其他类型的高成本，投资铸件被广泛用于高端应用领域，例如飞机发动机部件，涡轮叶片和部件。
（五）竞争技术
铸造厂面临来自采用其他金属成型方法的公司以及提供由非金属材料（例如塑料和石墨复合材料）构建的类似产品的制造商的广泛竞争。替代金属成形工艺包括：
切割
挤压
锻造
金属冲压
粉末冶金
剪切
锻造是一种通过加热并通过锤击或压制使其成型而赋予金属所需形状，冶金特性和机械性能的过程。锻造过程改变了金属的晶体结构，使成品具有承受高温，压力和振动的能力，同时也提供了高强度。
粉末冶金（也称为烧结）涉及使用与其他合金粉末结合的细金属粉末来实现具有期望物理特性的混合物。将所得粉末在精密模具中压实以赋予所需形状，然后通过加热烧结以将颗粒粘合成粘合部分。取决于所采用的方法，压实和加热可以分开或同时进行，其中后者提供增加的强度，尺寸公差和表面光洁度。工业铸件生产商也与金属压模相竞争。由于单冲压设备比压铸机器便宜，所以冲压通常可以通过单冲压生产金属部件，从而更具成本效益。但是，对于需要多种复杂金属形状的项目，制造商通常依赖于铸件，通过冲压可以实现无法实现的设计。由于增加了焊接和制造附加部件的成本，因此需要多个冲压件的部件生产成本更高。
非金属材料可以代表金属铸件的替代品或替代品。例如，聚氯乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯和聚丙烯等聚合物材料与铁类铸件相比，具有优异的耐腐蚀性能。但是，铸造金属产品在耐热性和强度方面比聚合材料保留了优势。以塑料基体粘合嵌入纤维的复合材料比传统塑料具有更高的强度和刚度，并且在汽车零部件等应用中已经远离钢铁和其他铸造金属市场份额。陶瓷也与金属铸件竞争。虽然陶瓷耐腐蚀和耐高温，但它们比铸造金属零件更脆弱。
一种相对较新的形成工业部件的技术是3D打印。也称为增材制造，3D打印涉及在计算机上对物体进行建模，并通过塑料，金属或复合材料的分层来生产零件。这种方法可以提高准确度并减少浪费。制造商越来越多地投资于研究和开发，以探索3D打印应用 - 这有可能取代诸如铸造等传统工艺。例如，通用电气公司的Avio Aero子公司经营着一家3D打印工厂，该工厂采用二十台衣柜大小的打印机，能够同时打印多达六个涡轮叶片，以供公司的喷气发动机使用。这些机器使用3千瓦电子束，通过将GE9X薄层铝化。
钛粉末一个接一个地焊接在一起，使刀片“生长”。为了提高竞争力，金属铸件供应商开发了提高效率的技术。例如，自动铸造设备，如维苏威火山，用于模具处理，金属浇注，精加工，机器人冷却和检测技术等过程。自动化可以减少生产时间和人力成本，同时提高安全性和准确性。脚轮也使用微处理器来测量金属速度和液压等特性，以确保在给定的运行中生产一致的铸件。
（六）定价趋势
工业铸件的价格受以下因素影响：
货币波动
劳动力成本
市场需求
原材料成本
在生产者层面，工业铸件供应商在2006 - 2016年期间的价格年均增长率为2.1％。价格从2006年到2008年的平均涨幅为7.7％，直到2009年下降，在此期间衰退的条件压制了价格。2009 - 2014年期间价格有所改善，平均年增长率为2.5％，然后再从2014年到2016年再次下降。在本十年的最后两年，平均年增长率为-0.8％。
图5 | 美国工业铸件生产者价格指数，2006-2016（2006 = 100）
（七）环境和法规因素
美国工业铸件行业受多个政府机构的监管，包括环境保护局和美国劳工部职业安全与健康管理局。清洁空气法和清洁水法都直接影响金属铸造厂的运营。金属铸造厂释放的有害空气污染物包括镉、铬、铅、锰和镍以及有机化合物，如苯乙酮、苯、异丙苯、二苯并呋喃、二恶英、甲醛、甲醇、萘、苯酚、芘、甲苯、三乙胺和二甲苯。美国环保局已经确定，接触这些物质可能会对健康产生不利影响（如癌症），因此减少这些化学品在空气和水供应方面的产量是金属铸造厂的一个主要问题。
影响工业铸造业的最新法规是美国环保局的新硅石法规。暴露于精细的结晶硅石粉尘导致发生包括矽肺、肺癌、慢性阻塞性肺病和肾病在内的严重疾病的风险。由于二氧化硅在大多数情况下被用作工业铸件的模具材料，因此该法规肯定会影响公司及其员工的未来。该法规最初于2013年提出，自2016年6月起生效，并将于2018年6月全面生效。该法规将二氧化硅的允许接触限值从每立方米100微克减少到50微克一半。
三、细分和预测
（一）产品
图6 | 美国工业铸件按产品出货量；2006-2016年，2021年（百万美元）
预计美国2021年工业铸件出货量将达到295亿美元，较2016年的280亿美元增长1.0％。扩大耐用品制造业活动和汽车产量将刺激工业铸件的产量。然而，使用替代工艺（例如冲压）和/或成本较低的材料（例如塑料，混凝土）生产的产品的竞争将限制进一步的进步。此外，供应商将继续面临来自进口铸件的一些竞争，特别是来自中国的铸件。
预计到2021年，美国对工业铸件的需求总额将达到293亿美元，比2016年的279亿美元增长1.0％。耐用品生产的增长将刺激销售增长。国内需求和出货量将保持密切相关。
表4 | 美国工业铸件按产品和总需求出货量；2006-2016年，2021年（百万美元）
图7 | 美国工业铸件需求；2006-2016年，2021年（百万美元）
工业铸件是根据铸件中铁的存在或不存在来划分的。有色金属铸件包括球墨铸铁、非铸锻铁、钢铁投资和非投资钢种。不含铁的有色铸件包括铝模、其他模、非模铝、非模铜和其他有色金属。
2021年出口球铁预计将达到42亿美元，年增长率为0.6％。下水道和供水设施建设的支出增加将推动球墨铸铁的产量提高。增加采用球墨铸铁铸件（如机动车辆，机械）的耐用品的生产也将增加收益。特别是聚氯乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯和聚丙烯等聚合物材料在抗物理损伤不是关键要求的应用中，如在水和下水道应用中，是最重要的竞争对手。
图8 | 美国球墨铸铁和下水道及供水公用工程建设支出；2006 - 2016年，2021年
例如，2015年11月，新泽西州公用事业委员会批准了一项计划，根据该计划，天然气和电力公用事业企业集团被授权用塑料管替换超过500英里的铸造球墨铸铁和天然气管道。新泽西州，从2016年开始。根据公共服务企业集团，更换项目预计将耗时三年，耗资9.05亿美元。在2006 - 2016年的十年间，球墨铸铁铸件的出货量年均下降2.7％，比整体行业平均水平低。建筑支出的历史下降导致产出水平下降。
球墨铸铁是一种含有球状或球状石墨的铸铁。石墨含量的性质区别于灰口铸铁的球墨铸铁；灰铸铁的石墨含量呈片状，而不是结节状。球状结构石墨使球墨铸铁表现出改善的强度，伸长率和抗冲击性。镁通常添加到球墨铸铁中，增加其弹性和成形性。
由于与其他类型的铁相比其强度提高，并且相对于钢的成本较低，因此球墨铸铁代表了管道，机动车辆部件，工程机械和农具中的重要材料。球墨铸铁压力管道和配件与其他类型的管道（如塑料、钢和混凝土）相比具有较高的强度，并且主要用于公用事业应用（例如供水和污水传输）。该管道还用于水平定向钻井 - 用于安装地下管道的非开挖方法。
出货量其他铁铸件预计每年将增长0.3％，到2021年将达到41亿美元。供应商将受益于汽车行业对灰铸铁，可锻铸铁和蠕墨铸铁铸件日益增长的需求。石油和天然气产量的不断增加将刺激泵，压缩机和阀门等非铸造铁铸件产量的增加。然而，预计这种类型的铸件在汽车应用中将轻质金属（例如铝）继续替代会抑制增长。
2016年期间，分部产量年均下降0.3％。 由于2007-2009年的经济衰退，耐用品制造业和建筑业疲软的历史表现对运输水平造成负面影响。此外，汽车零部件铝铸件的竞争持续增长。
图9 | 美国其他铁汽车生产；2006 - 2016年，2021年
该部分包含以下几种铁铸件：
蠕墨铸铁
灰色铁
可锻铸铁
用于重型锭的模具和凳子
投资2021年投资投资预计出货量达到38亿美元，年均增长1.5％。增长将源于增加生产航空航天和其他设备、机械、运输设备以及其他使用钢铁投资铸件的耐用品。对生产军事、航空航天、医疗和其他设备的小型精确形状的需求也将有所收益。然而，与其他铸造类型相比，钢铁投资铸造的高成本将抑制更快的进展以及使用替代工艺（例如金属注射成型）的金属产品供应商的竞争。
图10 | 美国钢铁投资和航空航天及其他运输设备货运；2006 - 2016年，2021年
未完待续....
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