Ngành công nghiệp ô tô là một trong những ngành công nghiệp phát triển nhất trên toàn cầu và ngay cả trong ngành này, những thay đổi vẫn tiếp tục diễn ra, đặc biệt là với sự ra đời của công nghệ hiện đại. Ngành này cũng được đặc trưng bởi nhu cầu về các bộ phận kim loại thiết yếu trong việc chế tạo xe cộ. Các thành phần kim loại như vậy, có thể có hình dạng là bu lông nhỏ hoặc thân xe lớn, là một trong những thành phần chính tạo nên thành công trong chính ngành công nghiệp ô tô. Bài báo này tìm cách xem xét các quy trình chế tạo các thành phần kim loại như vậy, bao gồm nhưng không giới hạn ở dập, CNC, khuôn mẫu, đúc khuôn nhôm và nhiều quy trình khác, đồng thời xem xét những phát triển và công nghệ mới nào đang thay đổi các quy trình này.
Các bộ phận kim loại trong ngành công nghiệp ô tô: Quan hệ thị trường
Lý do đằng sau việc sử dụng liên tục các thành phần kim loại trong số các phương tiện là do các yếu tố như độ an toàn của xe, hiệu suất và độ bền của lon. Tuy nhiên, có một sự thay đổi về nhu cầu liên quan đến sự chuyển dịch ngày càng tăng sang xe điện và sự nhấn mạnh vào vật liệu nhẹ để cải thiện khả năng tiết kiệm nhiên liệu và giảm khí thải. Các kim loại bền, nhẹ như nhôm và thép cường độ cao đang ngày càng trở nên phổ biến. Và với sự xuất hiện của nhiều phương tiện kết nối và tự động hơn, vẫn cần phải có các thành phần đủ bền để tích hợp với các thành phần tiên tiến.
Đóng dấu: Tiến bộ về tốc độ và độ chính xác
Dập là một trong những quy trình cơ bản trong sản xuất ô tô, bao gồm việc định hình các tấm kim loại thành các hình dạng mong muốn bằng các quy trình ép và đột. Các quy trình dập tốc độ đã được cải thiện rất nhiều để các nhà sản xuất ngày nay có thể đạt được độ chính xác cũng như hiệu quả rất cao. Với sự ra đời của công nghệ máy ép servo, nó đã thay đổi bộ mặt của quá trình dập bằng cách cải thiện khả năng kiểm soát hành trình ép, cải thiện sản xuất các hình dạng bộ phận phức tạp hơn. Ngoài ra, có một xu hướng tích hợp thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) và phân tích phần tử hữu hạn (FEA) trong các công nghệ dập đang được sử dụng hiện nay vì chúng cho phép các kỹ sư tạo ra các mô hình của quy trình dập và tối ưu hóa tất cả các yếu tố trước khi quy trình sản xuất bắt đầu, do đó giảm thiểu phế liệu và nâng cao chất lượng đầu ra.
Gia công CNC: Xu hướng tương lai và hướng tới tự động hóa
Gia công điều khiển số bằng máy tính (CNC) là một chức năng quan trọng khi nói đến việc gia công các bộ phận có độ khó cao. Các xu hướng hiện tại được thấy từ các lĩnh vực gia công CNC liên quan đến tự động hóa, sự xuất sắc và khả năng phản hồi. Việc sử dụng rô-bốt và tự động hóa trong môi trường CNC cho phép bảo trì dự đoán, giải quyết nguyên nhân chính gây giảm năng suất. Ngoài ra, việc triển khai máy CNC đa trục đảm bảo nhu cầu thực hiện nhiều bước khi gia công các thành phần phức tạp. Việc phát triển và cải thiện hiệu suất của các công cụ và vật liệu cắt, ví dụ như các công cụ gia cố bằng kim cương và gốm sứ tiên tiến cũng giúp gia công các kim loại cứng và giòn nhanh hơn; các kim loại này luôn được sử dụng trong các ứng dụng ô tô hiện đại.
Làm khuôn: Xu hướng hiện tại trong phát triển công nghệ tạo khuôn và mô phỏng chúng
Làm khuôn – quá trình tạo khuôn để đúc và định hình các bộ phận kim loại – hiện đang phát triển khá nhiều do những thay đổi và cải tiến về công nghệ. Hiện nay, để giải quyết những phức tạp trong thiết kế khuôn mà không thể thực hiện dễ dàng hoặc với chi phí hợp lý bằng các phương pháp thông thường, in 3D hoặc sản xuất bồi đắp đang được sử dụng. Nó không chỉ đẩy nhanh quá trình tạo mẫu mà còn giúp sản xuất hàng loạt các khuôn đập tùy chỉnh cụ thể. Các quy trình khác như phân tích dòng chảy khuôn và mô phỏng nhiệt cũng đã được cải thiện, cho phép các nhà sản xuất xử lý các vấn đề về lỗi biến dạng và làm mát trong quá trình tạo khuôn thực tế. Các công cụ này cũng hỗ trợ hợp lý hóa quy trình thiết kế khuôn để phát triển các bộ phận tốt hơn và thời gian hoàn thành ngắn hơn.
Đúc khuôn nhôm: Sinh viên và kỹ thuật giảm trọng lượng và ứng dụng đầy đủ của nó.
Đúc khuôn nhôm là đánh giá tiềm năng to lớn của hợp kim đã được thử nghiệm và tin cậy trong thế giới sản xuất các bộ phận kim loại nhẹ có cấu trúc. Nó giúp cải thiện hiệu suất nhiên liệu của ô tô. Những cải tiến liên tục đối với các phương pháp đúc nhôm hiện tại được thực hiện với mục đích tiết kiệm năng lượng và giảm ô nhiễm môi trường. Có thể giảm trọng lượng đến mức các yêu cầu mỏng hơn, hiệu quả hơn được sử dụng cho các quy trình đúc khuôn. Đúc khuôn chân không cho phép kết hợp các kỹ thuật và phương pháp lắp ráp dẫn đến độ xốp đúc sản phẩm trung gian thấp hơn và các đặc tính cơ học cao hơn của các bộ phận đúc sau này. Hơn nữa, các công nghệ đúc kết hợp với nhôm và các vật liệu khác mang lại nhiều cơ hội hơn cho các đặc tính hiệu suất của các bộ phận ô tô. Các kỹ thuật khác như kết hợp các chất thải nhôm và thay thế một phần chi phí năng lượng bằng đúc khuôn cũng có sức hấp dẫn lớn đối với sản xuất ô tô trong các mục tiêu xanh của nó.
Kết luận
Đối với ngành công nghiệp ô tô, các quy trình dập, cắt, gia công cũng như đúc khuôn nhôm hiện đại đã mở ra và tiếp tục phát triển. Sự phát triển như vậy cho phép năng lực sản xuất các thành phần cho ô tô hiện đại lớn hơn. Cũng có những yếu tố liên quan đến sản xuất điện, tạo điều kiện cho quá trình chuyển đổi sang xe hybrid có liên quan đến toàn bộ ngành công nghiệp ô tô. Khi tốc độ công nghệ tiến bộ, các quy trình và vật liệu phức tạp hơn chắc chắn sẽ xuất hiện, vì vậy, các bộ phận kim loại sẽ vẫn có liên quan trong sản xuất ô tô trong toàn bộ nền kinh tế của ngành.