Sut mae'r diwydiant gweithgynhyrchu moduron yn gweithredu niwtraliaeth carbon, lleihau allyriadau carbon, a chyflawni datblygiad cynaliadwy'r diwydiant?

Mae'r ffaith nad yw 25% o'r cynhyrchiad metel blynyddol yn y diwydiant gweithgynhyrchu moduron byth yn dod i ben mewn cynhyrchion ond yn cael ei sgrapio drwy'r gadwyn gyflenwi, ffaith bod gan dechnoleg ffurfio metel yn y diwydiant moduron botensial mawr i leihau gwastraff metel.Mae prif effaith amgylcheddol y diwydiant metelegol yn amlwg yn dod o gynhyrchu metelau o fwynau yn wreiddiol, sydd wedi'u optimeiddio'n fawr.Trodd prosesau ffurfio metel i lawr yr afon, sydd wedi'u tiwnio ar gyfer yr allbwn mwyaf, yn wastraffus iawn.Mae'n debyg bod tua hanner y metel a gynhyrchir yn y byd bob blwyddyn yn ddiangen, gyda chwarter y cynhyrchiad metel byth yn cyrraedd cynnyrch, yn cael ei dorri i ffwrdd ar ôl blancio neu luniadu dwfn.

Dylunio neu beiriannu metelau cryfder uwch

Gall defnyddio peiriannu datblygedig fel gweisg servo a rholio rheoledig leihau colled deunydd a chynhyrchu rhannau cryfder uwch, ac mae stampio poeth yn ehangu cymhwysedd metelau cryfder uchel i rannau..Traddodiadolmetel dalen ffurfio geometries cymhleth, gofannu oer uwch yn lleihau gwastraff materol drwy ffurfio siapiau mwy anodd ar gyfer perfformiad gwell a llai o ofynion peiriannu.Yn y bôn, mae modwlws deunyddiau metelaidd The Young yn cael ei bennu gan y cyfansoddiad cemegol sylfaenol heb fawr o newid yn sylfaenol, ac mae prosesu arloesol mewn agweddau cyfansoddiad ac thermo-mecanyddol yn cynyddu cryfder y metel yn sylweddol.Yn y dyfodol, wrth i brosesau peiriannu barhau i esblygu, bydd dyluniadau cydrannau gwell yn caniatáu mwy o gryfder tra'n cynyddu anystwythder.Ar gyfer peirianwyr ffurfio metel (gwneuthuriad) i gyflawni anystwythder uchel, cryfder uchel, rhannau cost isel Cydweithio â dylunwyr cydrannau i ddylunio siapiau a strwythurau cynnyrch ysgafnach, cryfach, a chyda gwyddonwyr deunyddiau i ddatblygu metel economaidd cryfach a chryfach.

Lleihau colledion cynnyrch yn y gadwyn gyflenwi dalen fetel

Ar hyn o bryd mae gwagio a stampio sgrap yn dominyddu'r defnydd mewn gweithgynhyrchu moduron, gydag ancyfartaledd o tua hanner y dalennau yn dod i ben yn y diwydiant moduron, gyda chynnyrch cyfartalog y diwydiant o 56% ac arfer gorau tua 70%.Mae colledion deunydd nad ydynt yn ymwneud â phrosesu yn cael eu lleihau'n gymharol hawdd, er enghraifft trwy nythu gwahanol siapiau ar hyd y coil, sydd eisoes yn arfer cyffredin mewn diwydiannau eraill.Efallai na fydd colledion stampio sy'n gysylltiedig â stribedi diwerth yn ystod lluniadu dwfn yn cael eu dileu'n llwyr a gellir eu lleihau yn y dyfodol.Mae'r defnydd o weisg gweithredu dwbl yn cael ei ddisodli gan ddulliau amgen i ffurfio rhannau mewn siâp net, y posibilrwydd o rannau axisymmetric a wneir trwy gylchdro, nid yw'r cyfle technegol hwn wedi'i astudio'n llawn, ac mae angen parhau i leihau cyfraddau diffygion wrth stampio colli technoleg a dylunio cynnyrch a phrosesau.

Osgoi gorddylunio

Mae gweithgynhyrchu modur a adeiladwyd gyda fframiau dur a dur yn aml yn gorddefnyddio dur hyd at 50%, mae costau dur yn isel ac mae costau llafur yn uchel, y ffordd rataf ar gyfer gweithgynhyrchu modur yn aml yw defnyddio dur ychwanegol i osgoi'r dyluniad yn ogystal â'r costau gweithgynhyrchu sydd eu hangen. i ddefnyddio.Ar gyfer llawer o brosiectau modur, nid ydym yn gwybod y llwythi a fydd yn cael eu cymhwyso dros oes y modur, felly cymerwch ddyluniadau hynod geidwadol a'u dylunio ar gyfer y llwythi uchaf y gellir eu dychmygu, hyd yn oed os nad oes posibilrwydd y bydd hynny'n digwydd yn ymarferol.Gall addysg beirianneg yn y dyfodol ddarparu mwy o hyfforddiant ar oddefiannau a dimensiynau i helpu i leihau gorddefnyddio, a bydd gwell dealltwriaeth o'r nodweddion sy'n codi mewn gweithgynhyrchu cydrannau yn helpu i osgoi gorddefnyddio o'r fath.

Mae prosesau sy'n seiliedig ar bowdr (sintering, gwasgu isostatig poeth neu argraffu 3D) yn aml yn aneffeithlon o ran defnydd ynni a deunydd. Os ydych chi wedi arfer gwneud rhannau cyfan, gall prosesau powdr ynghyd â phrosesau ffurfio metel traddodiadol ar gyfer manylion lleol ddarparu rhai enillion effeithlonrwydd ar gyfer effeithlonrwydd ynni a deunydd cyffredinol, a gall mowldio chwistrellu powdr polymer a metel cyfansawdd wella effeithlonrwydd. Mae menter i rolio deunydd cyfansawdd meddal-magnetig (SMC) yn boeth a allai arbed tua thraean o'r metel sydd ei angen ar gyfer y stator/rotor wedi dangos addewid technegol, ond ni lwyddodd i greu diddordeb masnachol. Nid oes gan y diwydiant moduron ddiddordeb mewn arloesi oherwydd mae dalen rholio oer ar gyfer stator / rotor eisoes yn rhad ac nid oes gan gwsmeriaid ddiddordeb gan na fyddant yn gweld llawer o wahaniaeth yn y gost ac efallai na fyddant yn addas mewn achosion arbennig.

Cadwch gynhyrchion mewn gwasanaeth yn hirach cyn eu disodli

Mae'r rhan fwyaf o gynhyrchion yn cael eu disodli ac yn para'n hirach cyn iddynt "dorri", ac mae'r ymgyrch i arloesi yn dibynnu ar fodelau busnes newydd lle mae'r holl fetelau'n cael eu datblygu a'u cynnal gan gwmnïau sy'n canolbwyntio ar optimeiddio bywyd materol.

Gwell ailgylchu metel sgrap

Mae ailgylchu toddi traddodiadol yn dibynnu ar reoli cyfansoddiad metel, gall halogiad copr mewn ailgylchu dur, neu aloi mewn castio cymysg a gofannu ailgylchu leihau gwerth metelau a wneir o sgrap.Gall ffyrdd newydd o nodi, gwahanu a didoli gwahanol ffrydiau metel sgrap ychwanegu gwerth sylweddol.Gellir ailgylchu alwminiwm (ac o bosibl rhai metelau anfferrus eraill) hefyd heb doddi trwy fondio solet, ac efallai y bydd gan lanhau sglodion alwminiwm allwthiol briodweddau sy'n cyfateb i ddeunydd crai ac ailgylchu cyflwr solet, sy'n ymddangos yn effeithlon.Ar hyn o bryd, gall prosesu heblaw allwthio achosi problemau cracio wyneb, ond gellir mynd i'r afael â hyn wrth ddatblygu prosesau yn y dyfodol.Anaml y mae’r farchnad sgrap ar hyn o bryd yn dirnad union gyfansoddiad sgrap, yn hytrach yn ei brisio yn ôl ffynhonnell, a gallai’r farchnad ailgylchu yn y dyfodol fod yn fwy gwerthfawr trwy greu arbedion ynni ar gyfer ailgylchu a ffrwd wastraff fwy ar wahân.Sut mae allyriadau o weithgynhyrchu deunyddiau newydd yn effeithio (allyriadau materol), gwrthgyferbynnu effeithiau defnyddio cynhyrchion a weithgynhyrchwyd mewn gwahanol ffyrdd (allyriadau cyfnod defnydd), gall dylunio cynnyrch hwyluso gwella deunyddiau trwy gyfuno datblygiad technoleg gweithgynhyrchu ac ailgylchu metel sgrap Defnydd ac ailddefnyddio effeithiol.

i gloi

Gall dod i arfer â phrosesau hyblyg newydd wrthbwyso gor-beirianneg, mae'r cymhelliant i weithredu prosesau arbed deunyddiau yn fasnachol yn wan ar hyn o bryd, ac nid oes mecanwaith a dderbynnir yn fyd-eang i gyflawni effeithiau gwerth isel i fyny'r afon.Ond mae prosesau allyriadau uchel, i lawr yr afon prosesau allyriadau isel gwerth uchel, yn ei gwneud yn anodd creu achos busnes ar gyfer enillion effeithlonrwydd.O dan gymhellion presennol, nod cyflenwyr deunydd yw gwneud y mwyaf o werthiannau, ac mae'r gadwyn gyflenwi gweithgynhyrchu wedi'i hanelu'n bennaf at leihau costau llafur yn hytrach na chostau materol.Mae gwaredu metelau am gost asedau uchel yn arwain at gloi arferion sefydledig i mewn yn y tymor hir, gyda chwsmeriaid a defnyddwyr terfynol yn cael ychydig o gymhelliant i ysgogi arbedion materol oni bai ei fod yn creu arbedion cost sylweddol.Wrth i'r angen i leihau allyriadau carbon deuocsid byd-eang gynyddu, bydd y diwydiant gweithgynhyrchu moduron yn wynebu pwysau cynyddol i ychwanegu mwy o ddeunyddiau gwerth i lai o gynhyrchion newydd, ac mae'r diwydiant gweithgynhyrchu moduron eisoes wedi dangos potensial mawr ar gyfer arloesi.