Miten autoteollisuus toteuttaa hiilineutraaliutta, vähentää hiilidioksidipäästöjä ja saavuttaa alan kestävän kehityksen?

Se, että 25 % autoteollisuuden vuotuisesta metallituotannosta ei koskaan päädy tuotteisiin, vaan romutetaan toimitusketjun kautta, on tosiasia, että autoteollisuuden metallinmuovausteknologialla on hyvät mahdollisuudet vähentää metallihävikkiä.Metallurgisen teollisuuden tärkeimmät ympäristövaikutukset tulevat selvästi alkuperäisestä metallien tuotannosta malmeista, jotka ovat erittäin optimoituja.Loppupään metallinmuovausprosessit, jotka on viritetty maksimaalista tehoa varten, osoittautuivat erittäin tuhlaiksi.Todennäköisesti noin puolet maailmassa vuosittain tuotetusta metallista on tarpeetonta, sillä neljäsosa metallituotannosta ei koskaan pääse tuotteeseen, vaan se leikataan pois tyhjennyksen tai syvävedon jälkeen.

Vahvempien metallien suunnittelu tai koneistus

Kehittyneen koneistuksen, kuten servopuristimien ja kontrolloidun valssauksen, käyttö voi vähentää materiaalihävikkiä ja tuottaa vahvempia osia, ja kuumaleimaus laajentaa lujien metallien soveltuvuutta osiin..Perinteinenlevymetalli muodostaa monimutkaisia ​​geometrioita, edistynyt kylmätakominen vähentää materiaalihukkaa muodostamalla vaikeampia muotoja paremman suorituskyvyn ja alentaen koneistusvaatimuksia.Youngin metallimateriaalien moduuli määräytyy pohjimmiltaan taustalla olevasta kemiallisesta koostumuksesta, joka muuttuu vain vähän perustavanlaatuisesti, ja koostumuksen ja termomekaanisten näkökohtien innovatiivinen käsittely lisää merkittävästi metallin lujuutta.Tulevaisuudessa, kun työstöprosessit kehittyvät jatkuvasti, parannetut komponenttien suunnittelut mahdollistavat suuremman lujuuden ja lisäävät jäykkyyttä.Metallin muovaus- (valmistus) insinööreille korkean jäykkyyden, lujuuden ja edullisia osia saavuttamiseksi Tee yhteistyötä komponenttien suunnittelijoiden kanssa suunnitellaksesi kevyempiä, vahvempia tuotemuotoja ja rakenteita ja materiaalitutkijoiden kanssa kehittääksesi entistä vahvempaa Taloudellista metallia.

Pienennä tuottohäviöitä ohutlevyn toimitusketjussa

Tyhjennys- ja leimausromu hallitsee tällä hetkellä käyttöä moottorien valmistuksessaKeskimäärin noin puolet arkeista päätyy autoteollisuuteen, alan keskimääräinen tuotto on 56 % ja parhaiden käytäntöjen osuus noin 70 %.Prosessointiin kuulumattomia materiaalihäviöitä pienennetään suhteellisen helposti esimerkiksi upottamalla eri muotoja kelaan, mikä on jo yleinen käytäntö muilla toimialoilla.Syvävedon aikana käytettyihin turhiin nauhoihin liittyviä leimaushäviöitä ei ehkä täysin eliminoida, ja niitä voidaan vähentää tulevaisuudessa.Kaksitoimisten puristimien käyttö on korvattu vaihtoehtoisilla menetelmillä muodostaa verkkomuotoisia osia, mahdollisuus pyörittämällä valmistettuihin akselisymmetrisiin osiin, tätä teknistä mahdollisuutta ei ole täysin tutkittu, ja meistossa on edelleen vähennettävä vikoja. teknologian ja tuote- ja prosessisuunnittelun menetys.

Vältä ylisuunnittelua

Teräksestä ja teräsrungoista rakennetuissa moottorien valmistuksessa käytetään usein terästä yli 50 %, teräskustannukset ovat alhaiset ja työvoimakustannukset korkeat, halvin tapa moottorien valmistukseen on usein käyttää lisäterästä välttääkseen suunnittelun ja tarvittavat valmistuskustannukset. käyttää.Monissa moottoriprojekteissa emme tiedä moottorin käyttöiän aikana kohdistuvia kuormituksia, joten valitse erittäin konservatiiviset mallit ja suunnittele ne suurille kuviteltavissa oleville kuormituksille, vaikka se ei käytännössä olisi mahdollista.Tuleva insinöörikoulutus voi tarjota lisää koulutusta toleransseista ja mitoista liikakäytön vähentämiseksi, ja komponenttien valmistuksessa ilmenevien ominaisuuksien parempi ymmärtäminen auttaa välttämään tällaista liikakäyttöä.

Jauhepohjaiset prosessit (sintraus, kuumaisostaattinen puristus tai 3D-tulostus) ovat usein tehottomia energian ja materiaalin käytön kannalta. Jos olet tottunut valmistamaan kokonaisia ​​osia, jauheprosessit yhdistettynä perinteisiin metallinmuovausprosesseihin paikallisten yksityiskohtien saamiseksi voivat parantaa tehokkuutta yleisessä energia- ja materiaalitehokkuudessa, ja komposiittipolymeeri- ja metallijauheruiskuvalu voi parantaa tehokkuutta. Aloite kuumavalssata mukautettua pehmeä-magneettista komposiittimateriaalia (SMC), joka voisi säästää noin kolmanneksen staattorin/roottorin tarvitsemasta metallista, on osoittautunut teknisesti lupaavaksi, mutta se ei ole herättänyt kaupallista kiinnostusta. Autoteollisuus ei ole kiinnostunut innovaatioista, koska kylmävalssatut levyt staattoriin/roottoriin ovat jo halpoja ja asiakkaat eivät ole kiinnostuneita, koska he näkevät vain vähän eroa kustannuksissa ja eivät välttämättä sovellu erikoistapauksiin.

Pidä tuotteet käytössä pidempään ennen kuin vaihdat ne

Suurin osa tuotteista vaihdetaan ja ne kestävät pidempään ennen kuin ne "rikkoutuvat", ja innovatiivisuus riippuu uusista liiketoimintamalleista, joissa kaikki metallit kehitetään ja ylläpidetään materiaalien käyttöiän optimointiin keskittyvien yritysten toimesta.

Parannettu metalliromun kierrätys

Perinteinen sulatteen kierrätys riippuu metallikoostumuksen hallinnasta, kuparikontaminaatio teräksen kierrätyksessä tai seosvalu ja takomisen sekakierrätyksessä voivat alentaa romusta valmistettujen metallien arvoa.Uudet tavat tunnistaa, erottaa ja lajitella erilaisia ​​metalliromuvirtoja voivat tuoda huomattavaa lisäarvoa.Alumiinia (ja mahdollisesti joitain muita ei-rautapitoisia metalleja) voidaan myös kierrättää sulattamatta kiinteällä sidoksella, ja ekstrudoiduilla alumiinilastuilla voi olla ominaisuuksia, jotka vastaavat neitseellistä materiaalia ja solid-state-kierrätystä, mikä vaikuttaa tehokkaalta.Tällä hetkellä muu käsittely kuin suulakepuristus voi aiheuttaa pinnan halkeiluongelmia, mutta tämä voidaan korjata tulevassa prosessikehityksessä.Romumarkkinoilla harvoin havaitaan tällä hetkellä romun tarkkaa koostumusta, vaan arvostetaan sitä lähteen mukaan, ja kierrätysmarkkinat voisivat olla tulevaisuudessa arvokkaammat luomalla energiansäästöjä kierrätykseen ja lajiteltua jätevirtaa.Miten uusien materiaalien valmistuksen päästöt vaikuttavat (materialisoituneet päästöt), vastakkain eri tavoin valmistettujen tuotteiden käytön vaikutuksia (käyttövaiheen päästöt), tuotesuunnittelulla voidaan helpottaa materiaalien parantamista yhdistämällä valmistusteknologian kehittäminen ja metalliromun kierrätys Tehokas käyttö ja uudelleenkäyttö.

lopuksi

Uusiin joustaviin prosesseihin tottuminen voi kompensoida liiallista suunnittelua, kannustin ottaa kaupallisesti käyttöön materiaalia säästäviä prosesseja on tällä hetkellä heikko, eikä ole olemassa maailmanlaajuisesti hyväksyttyä mekanismia alkuvaiheen, vähäarvoisten vaikutusten tuottamiseksi.Mutta korkeapäästöiset prosessit, korkea-arvoisten vähäpäästöisten prosessien loppupäässä, vaikeuttavat tehokkuuden lisäämisen kannalta liiketoimintaperusteiden luomista.Nykyisillä kannustimilla materiaalintoimittajat pyrkivät maksimoimaan myyntiä, ja valmistuksen toimitusketju on ensisijaisesti suunnattu työvoimakustannusten alentamiseen materiaalikustannusten sijaan.Metallien korkeat omaisuuskustannukset johtavat vakiintuneiden käytäntöjen pitkäaikaiseen lukkiutumiseen, jolloin asiakkailla ja loppukäyttäjillä on vain vähän kannustimia materiaalisäästöihin, ellei se tuota merkittäviä kustannussäästöjä.Kun tarve vähentää maailmanlaajuisia hiilidioksidipäästöjä kasvaa, autoteollisuuteen kohdistuu lisääntyviä paineita lisätä arvomateriaaleja harvempiin uusiin tuotteisiin, ja autoteollisuus on jo osoittanut suuria innovaatiopotentiaalia.