Sektor motoryzacyjny stale się rozwija, ponieważ producenci samochodów szukają sposobów na tworzenie pojazdów, które są wydajne i mają mniejszy negatywny wpływ na środowisko. Odlewnictwo aluminiowe jest jedną z technologii, które pomagają w realizacji tych celów. W tym artykule zbadano, dlaczego odlewanie aluminiowe jest tak ważne dla produkcji motoryzacyjnej, w jaki sposób rozwiązuje problem redukcji wagi i przedstawiono trzy udane zastosowania odlewanych ciśnieniowo części samochodowych z aluminium.
Osiąganie lekkich konstrukcji dzięki odlewom aluminiowym
Odlewanie ciśnieniowe to bardzo szybka metoda tworzenia produktów aluminiowych, która obejmuje użycie wysokiego ciśnienia w celu wtłoczenia stopionego aluminium do form stalowych. Ta technika skutkuje dokładnymi wymiarami, wysoką integralnością geometryczną części o doskonałych właściwościach mechanicznych. Motoryzacja wykorzystuje odlewanie ciśnieniowe aluminium do produkcji wielu części samochodowych, takich jak bloki silników, obudowy skrzyń biegów, wsporniki, a także inne części konstrukcyjne.
Największą siłą odlewania ciśnieniowego aluminium jest możliwość dostarczenia najbardziej skomplikowanej i unikalnej geometrii produktu, czego nie można osiągnąć innymi procesami produkcyjnymi. Pomaga to producentom samochodów projektować wiele funkcji w jednej części, zmniejszając tym samym całkowitą liczbę części, które należy stworzyć i zmontować.
Lekkie konstrukcje zawsze były jednym z głównych celów projektowania produktów, ponieważ nie tylko obniżają koszty produkcji i wytwarzania, ale także prowadzą do zwiększenia wydajności właściwości mechanicznych i konstrukcyjnych produktów. Odlewy aluminiowe są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, sprzęcie budowlanym, rowerach, przełącznikach sterowania elektrycznego, generatorach, pompach wodnych, narzędziach rolniczych i sprzętach gospodarstwa domowego.
Minimalizacja masy jest jednym z najważniejszych celów producentów samochodów, ponieważ przekłada się na lepsze stosunki mocy do masy, wydajność i emisje. Aluminium jako materiał jest o wiele lżejsze niż konwencjonalna stal, co obiecuje znaczną redukcję masy. Odlewy ciśnieniowe aluminium w częściach samochodowych pomagają producentom samochodów tworzyć tak lekkie, profilowane części samochodowe bez obaw o wytrzymałość lub twardość materiału.
Inną zaletą odlewów aluminiowych jest stosunek wagi do właściwości mechanicznych. Odlewane ciśnieniowo stopy aluminium wykazują wysoką wytrzymałość na rozciąganie i dlatego nadają się do ważnych zastosowań motoryzacyjnych, ponieważ są również odporne na korozję. Niska waga pomaga zwiększyć oszczędność paliwa i kontrolę pojazdu, a także zmniejsza takie koszty posiadania, jak zużycie opon i hamulców.
Ponadto, wysiłki na rzecz zrównoważonego rozwoju w kontekście przemysłu aluminiowego są promowane przez odlewanie ciśnieniowe aluminium. Jednocześnie aluminium jest jednym z najbardziej nadających się do recyklingu materiałów, a odlewanie ciśnieniowe jako proces generuje niewiele odpadów. Aluminium jest wszechstronnym materiałem, który okazał się łatwy do recyklingu i zachowuje wszystkie cechy niezbędne do produkcji samochodów.
Najlepsze praktyki w zakresie odlewów aluminiowych części samochodowych
Odlewnictwo ciśnieniowe aluminium jako narzędzie w linii produkcyjnej General Motors
Odlewy aluminiowe są szeroko stosowane w przemyśle motoryzacyjnym, szczególnie przez General Motors (GM). Przykładem udanej industrializacji jest produkcja podwozi Chevrolet Corvette. Dlatego GM używa odlewów aluminiowych do produkcji strukturalnie sztywnych, ale lekkich części, które z kolei w znacznym stopniu przyczyniają się do utraty wagi i poprawy osiągów części samochodowych. Rama odlewana aluminiowo jest stosowana w Corvette głównie w celu wsparcia prowadzenia i przyspieszenia, a ogólnie rzecz biorąc, demonstruje szerokie zastosowanie technologii w samochodach sportowych.
Ford F-150: Rewolucja w segmencie pick-upów
Części odlewane ciśnieniowo z aluminium zmniejszyły konstrukcję nowego pojazdu do około 700 funtów lżejszych od ich pierwotnej wagi. Ta ogromna redukcja może być bez wątpienia przypisana wpływowi na wydajność paliwową, pojemność i holowanie, a z kolei potwierdza, że odlewanie ciśnieniowe z aluminium może pobudzić takich liderów w konwencjonalnych segmentach zastosowań pojazdów typu rack and run.
Innowacyjne podejście Tesli
Odlewnictwo aluminiowe nie jest wyjątkiem, jeśli chodzi o innowacyjną produkcję samochodów, a Tesla jest liderem branży. Muszę jednak wspomnieć o modelu Tesla 3, który ma nadwozie składające się z tych masywnych aluminiowych odlewanych struktur wbudowanych w celu zmniejszenia liczby założeń w procesie produkcji i zwiększenia sztywności pojazdu. Tak więc maszyny Giga Press firmy Tesla, które zastępują wiele spawalnych elementów, są dużymi jednoczęściowymi formami odlewniczymi. Takie podejście ma również wpływ na odchudzanie, wygodną i tanią produkcję, a także bezpieczeństwo dzięki rozwojowi systemu konstrukcyjnego.