Kako industrija proizvodnje motora implementira ugljičnu neutralnost, smanjuje emisije ugljika i postiže održivi razvoj industrije?

Činjenica da 25% godišnje proizvodnje metala u industriji proizvodnje motora nikada ne završava u proizvodima, već se ukida kroz lanac opskrbe, činjenica je da tehnologija oblikovanja metala u motornoj industriji ima veliki potencijal za smanjenje metalnog otpada.Glavni uticaj metalurške industrije na životnu sredinu očigledno dolazi od originalne proizvodnje metala iz ruda, koje su visoko optimizovane.Nizvodni procesi oblikovanja metala, koji su podešeni za maksimalan učinak, pokazali su se vrlo rasipničkim.Vjerovatno je oko polovice metala proizvedenog u svijetu svake godine nepotrebno, s tim da četvrtina proizvodnje metala nikada ne dođe do proizvoda, već se odsiječe nakon blijeđenja ili dubokog izvlačenja.

Projektovanje ili obrada metala veće čvrstoće

Upotreba napredne obrade kao što su servo preše i kontrolirano valjanje može smanjiti gubitak materijala i proizvesti dijelove veće čvrstoće, a vruće štancanje proširuje primjenu metala visoke čvrstoće na dijelove.Tradicionalnolim formirajući složene geometrije, napredno hladno kovanje smanjuje otpad materijala formiranjem težih oblika za bolje performanse i smanjene zahtjeve za mašinskom obradom.Youngov modul metalnih materijala u osnovi je određen osnovnim hemijskim sastavom sa malim promjenama u osnovi, a inovativna obrada u sastavu i termomehaničkim aspektima značajno povećava čvrstoću metala.U budućnosti, kako procesi obrade nastavljaju da se razvijaju, poboljšani dizajn komponenti će omogućiti povećanu čvrstoću uz povećanje krutosti.Za inženjere za oblikovanje (proizvodnju) metala da postignu visoku krutost, visoku čvrstoću, jeftine dijelove. Sarađujte s dizajnerima komponenti kako biste dizajnirali lakše, čvršće oblike i strukture proizvoda, te sa naučnicima za materijale kako biste razvili jači i jači Ekonomični metal.

Smanjite gubitke prinosa u lancu snabdevanja limom

Otpad od blijeđenja i štancanja trenutno dominira upotrebom u proizvodnji motora, sau prosjeku otprilike polovina limova završi u motornoj industriji, s prosječnim prinosom u industriji od 56% i najboljom praksom oko 70%.Gubici materijala koji nisu uključeni u obradu relativno se lako smanjuju, na primjer ugniježđenjem različitih oblika duž zavojnice, što je već uobičajena praksa u drugim industrijama.Gubici prilikom štancanja povezani sa beskorisnim trakama tokom dubokog izvlačenja možda neće biti potpuno eliminisani i mogu se smanjiti u budućnosti.Upotreba prese s dvostrukim djelovanjem zamjenjuje se alternativnim metodama za formiranje dijelova u obliku mreže, mogućnost osnosimetričnih dijelova izrađenih rotacijom, ova tehnička mogućnost nije u potpunosti proučena, a postoji potreba da se nastavi smanjivati ​​stope grešaka u štancanju. gubitak tehnologije i dizajna proizvoda i procesa.

Izbjegavajte preveliki dizajn

Proizvodnja motora izgrađena od čelika i čeličnih okvira često koristi čelik do 50%, troškovi čelika su niski, a troškovi rada visoki, najjeftiniji način za proizvodnju motora je često korištenje dodatnog čelika kako bi se izbjegao dizajn, kao i potrebni troškovi proizvodnje koristiti.Za mnoge projekte motora, ne znamo opterećenja koja će biti primijenjena tijekom vijeka trajanja motora, pa uzmite izuzetno konzervativne dizajne i dizajnirajte ih za najveća opterećenja koja se mogu zamisliti, čak i ako ne postoji mogućnost da se to dogodi u praksi.Buduće inženjersko obrazovanje može pružiti više obuke o tolerancijama i dimenzijama kako bi se smanjila prekomjerna upotreba, a bolje razumijevanje karakteristika koje se javljaju u proizvodnji komponenti pomoći će da se izbjegne takva prekomjerna upotreba.

Procesi zasnovani na prahu (sinterovanje, vruće izostatičko presovanje ili 3D štampa) često su neefikasni u pogledu potrošnje energije i materijala. Ako ste navikli da pravite čitave delove, procesi u prahu u kombinaciji sa tradicionalnim procesima oblikovanja metala za lokalne detalje mogu da donesu povećanje efikasnosti za ukupnu energetsku i materijalnu efikasnost, a brizganje kompozitnog polimera i metalnog praha može poboljšati efikasnost. Inicijativa za vrućim valjanjem prilagođenog meko-magnetnog kompozitnog (SMC) materijala koji bi mogao uštedjeti oko jedne trećine metala potrebnog za stator/rotor pokazala je tehničko obećanje, ali nije uspjela stvoriti komercijalni interes. Motorna industrija nije zainteresirana za inovacije jer je hladno valjani lim za stator/rotor već jeftin, a kupci nisu zainteresirani jer će vidjeti malu razliku u cijeni i možda neće biti prikladan u posebnim slučajevima.

Održavajte proizvode duže u upotrebi prije nego što ih zamijenite

Većina proizvoda se zamjenjuje i traje duže prije nego što se „pokvari“, a nagon za inovacijama ovisi o novim poslovnim modelima u kojima sve metale razvijaju i održavaju kompanije usmjerene na optimizaciju vijeka materijala.

Poboljšana reciklaža starog metala

Tradicionalna reciklaža taline ovisi o kontroli sastava metala, kontaminaciji bakra u recikliranju čelika ili legiranju u mješovitom lijevanju i recikliranju kovanja može smanjiti vrijednost metala napravljenih od otpada.Novi načini za identifikaciju, odvajanje i sortiranje različitih tokova metalnog otpada mogu dodati značajnu vrijednost.Aluminij (i eventualno neki drugi obojeni metali) se također može reciklirati bez topljenja čvrstim vezivanjem, a čišćenje ekstrudiranih aluminijskih strugotina može imati svojstva ekvivalentna početnom materijalu i recikliranju u čvrstom stanju, što se čini efikasnim.Trenutno, obrada koja nije ekstruzija može uzrokovati probleme s pucanjem površine, ali to se može riješiti u budućem razvoju procesa.Tržište otpada trenutno rijetko raspoznaje tačan sastav otpada, umjesto toga vrednuje ga prema izvoru, a tržište reciklaže u budućnosti bi moglo biti vrijednije stvaranjem uštede energije za reciklažu i više odvojenog toka otpada.Kako emisije iz proizvodnje novih materijala utječu (materijalizirane emisije), suprotstavljaju se efektima korištenja proizvoda proizvedenih na različite načine (emisije u fazi upotrebe), dizajn proizvoda može olakšati poboljšanje materijala kombinacijom razvoja tehnologije proizvodnje i recikliranja starog metala Efikasna upotreba i ponovna upotreba.

u zaključku

Navikavanje na nove fleksibilne procese može nadoknaditi pretjerani inženjering, poticaj za komercijalnu implementaciju procesa uštede materijala trenutno je slab, a ne postoji globalno prihvaćen mehanizam za isporuku uzvodnih, niskovrijednih uticaja.Ali procesi visokih emisija, kako bi se spustili nizvodno visokovrijedni procesi niske emisije, otežavaju kreiranje poslovnog slučaja za povećanje efikasnosti.Pod trenutnim poticajima, dobavljači materijala imaju za cilj maksimizirati prodaju, a proizvodni lanac nabavke prvenstveno je usmjeren na smanjenje troškova rada, a ne troškova materijala.Odlaganje metala sa visokim troškovima imovine rezultira dugoročnim zaključavanjem uspostavljenih praksi, pri čemu kupci i krajnji korisnici imaju malo poticaja za uštedu materijala osim ako ne stvara značajne uštede.Kako se povećava potreba za smanjenjem globalne emisije ugljičnog dioksida, industrija proizvodnje motora će se suočiti sa sve većim pritiskom da doda više vrijednih materijala manjem broju novih proizvoda, a industrija proizvodnje motora već je pokazala veliki potencijal za inovacije.