Sparčiai augant naujų energetinių transporto priemonių (NEV), plataus vartojimo elektronikos ir kosmoso pramonei, sudėtingų liejamų -komponentų paklausa smarkiai išaugo. Šioms dalims vis dažniau būdingos plonos-sienelių konstrukcijos, didelio masto-dizainas ir kelių-ertmių formų gamyba. Nors tokie dizainai suteikia lengvumo, sąnaudų mažinimo ir dalių integravimo pranašumų, jie taip pat kelia didelių techninių ir pramoninių iššūkių.
1. Plonas{1}}Sienos liejimas: lengvumo raktas
Techniniai iššūkiai
Užpildymo greitis ir šalto uždarymo rizika: plonos sienos (dažnai<2 mm) require molten metal to completely fill the cavity in extremely short times. Otherwise, cold shuts and misruns are likely to occur.
Oro-sandarumo reikalavimai: NEV ir 5G ryšio komponentų baterijų korpusai reikalauja beveik -puikaus sandarumo. Netgi nedideli defektai gali sukelti gaminio gedimą.
Pramonės atvejai
BYD baterijų korpusai: Sienelės storis apie 2,2 mm, naudojant vakuuminį -pagalbinį HPDC, todėl sumažėja poringumas.
Apple MacBook korpusai: itin{0}}plonas aliuminio liejimas kartu su CNC apdaila užtikrina tvirtumą ir lengvą dizainą.
Sprendimai
Vakuuminis liejimas ir aukšto{0}}dažnio vibracijos užpildymas sumažina poringumą.
Didesnio lankstumo Al-Mg lydinių kūrimas pagerina atsparumą įtrūkimams.
2. Didelio masto-liejimas: skatinamas struktūrinis integravimas
Techniniai iššūkiai
Mašinos talpa: didelėms konstrukcinėms dalims reikia 6 000–9 000 tonų ar didesnės suspaudimo jėgos presų, kuriuos daugiausia tiekia IDRA (Italija) ir LK Group (Kinija).
Liekamoji įtampa ir deformacija: netolygus aušinimas gali sukelti didelę deformaciją, o tai turi įtakos tolesniam suvirinimo ir surinkimo leistiniesiems nuokrypiams.
Pramonės atvejai
Tesla Model Y galinio dugno liejinys: pagamintas IDRA 9000 tonų sveriančiu Giga presu, pakeičiant daugiau nei 70 dalių ir sumažinant daugiau nei 300 suvirinimo taškų, o svoris sumažėjo ~10%.
„XPeng G6“ integruotas rėmas: pagamintas naudojant Kinijos LK įrangą, leidžiančią integruoti didelio masto korpusą.
Sprendimai
Suskirstyti aušinimo kanalai su stebėjimu{0}}realiuoju laiku, siekiant sumažinti stresą.
Ankstyvosios{0}}fazės CAE modeliavimas, skirtas deformacijų prognozavimui ir dizaino optimizavimui.
3. Kelių-ertmių formos: iššūkiai{2}} didelės apimties gamyboje
Techniniai iššūkiai
Tvirtinimo balansas: kelių{0}}ertmių formos turi užtikrinti, kad ertmės būtų užpildytos vienu metu. Priešingu atveju gali atsirasti matmenų ir kokybės neatitikimų.
Pelėsių naudojimo laikas: Didesnės šiluminės apkrovos pagreitina įtrūkimų susidarymą ir susidėvėjimą, todėl padidėja priežiūros išlaidos.
Pramonės atvejai
„Bosch“ jutiklių korpusai: 8 ertmių formos, kurių metinė gamyba siekia milijonus, pagrįstos tiksliu sklendės dizainu ir vakuumo pagalba.
„Denso Automotive“ smulkios dalys: prailgintas formos tarnavimo laikas dėl azotavimo ir PVD{0}}dengto įrankių plieno, todėl sumažėja prastovos ir išlaidos.
Sprendimai
Skaitmeninis modeliavimas, skirtas optimizuoti blokavimo pusiausvyrą.
Pažangių įrankių plieno (patobulinto H13) ir 3D-spausdintų formų įdėklų naudojimas siekiant padidinti patvarumą.
4. Tendencijos ir ateities kryptys
Modeliavimas{0}}Pagrįstas dizainas
OEM gamintojai vis dažniau pasikliauja programine įranga, tokia kaip MAGMA ir ProCAST, kad prognozuotų užpildymą, šilumos srautą ir liekamąjį įtempį.
Išmaniosios liejimo ląstelės
Kinijoje kai kurios liejyklos diegia „liejimo salas“, integruoja presus, robotus, liejimo temperatūros įrenginius ir tikrinimo sistemas, kad galėtų stebėti procesus realiuoju laiku{0}}.
Naujo lydinio kūrimas
Didelio-plastiškumo Al-Mg-RE lydiniai ir karščiui-atsparūs aliuminio lydiniai atsiranda saugumui-svarbiems ir aukštai{5}}temperatūroms.
Tvarumas ir žiedinė ekonomika
ES reikalauja, kad iki 2030 m. automobiliuose būtų 30 % perdirbto aliuminio, taip paspartinant žaliojo liejimo iniciatyvas.
Išvada
Plonos-sienos, didelio masto-mastelis ir kelių-ertmių liejimas yra trys pagrindinės lengvo svorio ir efektyvumo pažangioje gamyboje kryptys. Nors šie metodai įgalina naujoves NEV ir elektronikos srityje, jie taip pat pakelia kartelę procesų, medžiagų ir įrangos srityje. Ateityje tie, kurie pirmauja išmaniosios gamybos, lydinių inovacijų ir tvarios gamybos srityse, įgis konkurencinį pranašumą sudėtingo liejimo srityje.
