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

Činjenica da 25% godišnje proizvodnje metala u industriji proizvodnje motora nikad ne završi u proizvodima nego se odbacuje kroz opskrbni lanac, činjenica da tehnologija oblikovanja metala u industriji motora ima veliki potencijal za smanjenje metalnog otpada.Glavni utjecaj metalurške industrije na okoliš očito dolazi od izvorne proizvodnje metala iz ruda, koja je visoko optimizirana.Nizvodni procesi oblikovanja metala, koji su podešeni za maksimalni učinak, pokazali su se vrlo rastrošnim.Vjerojatno je otprilike polovica metala proizvedenog u svijetu svake godine nepotrebna, a četvrtina metalne proizvodnje nikad ne dođe do proizvoda, jer se odsiječe nakon obrade ili dubokog izvlačenja.

Projektiranje ili obrada metala veće čvrstoće

Korištenje napredne strojne obrade kao što su servo preše i kontrolirano valjanje može smanjiti gubitak materijala i proizvesti dijelove veće čvrstoće, a vruće utiskivanje proširuje primjenjivost metala visoke čvrstoće na dijelove.Tradicionalnooblikovanje složenih geometrija lima, napredno hladno kovanje smanjuje otpad materijala oblikovanjem težih oblika za bolju izvedbu i smanjene zahtjeve strojne obrade.Youngov modul metalnih materijala u osnovi je određen osnovnim kemijskim sastavom s malom fundamentalnom promjenom, a inovativna obrada sastava i termomehanički aspekti značajno povećavaju čvrstoću metala.U budućnosti, kako se procesi obrade nastavljaju razvijati, poboljšani dizajni komponenti omogućit će povećanu čvrstoću uz povećanje krutosti.Za inženjere oblikovanja (proizvodnje) metala za postizanje visoke krutosti, visoke čvrstoće, jeftinih dijelova. Surađujte s dizajnerima komponenti za dizajniranje lakših, jačih oblika i struktura proizvoda, te sa znanstvenicima za materijale za razvoj snažnijeg i jačeg ekonomičnog metala.

Smanjite gubitke prinosa u lancu opskrbe limom

Otpad za izradu i štancanje trenutno dominira uporabom u proizvodnji motora, s anu prosjeku oko polovica listova završi u motornoj industriji, s prosječnim iskorištenjem u industriji od 56% i najboljom praksom oko 70%.Gubici materijala koji nisu uključeni u preradu relativno se lako smanjuju, na primjer ugniježđivanjem različitih oblika duž svitka, što je već uobičajena praksa u drugim industrijama.Gubici utiskivanjem povezani s beskorisnim trakama tijekom dubokog izvlačenja možda neće biti potpuno eliminirani i mogu se smanjiti u budućnosti.Korištenje preša s dvostrukim djelovanjem zamijenjeno je alternativnim metodama za oblikovanje dijelova u neto obliku, mogućnost osnosimetričnih dijelova izrađenih rotacijom, ova tehnička mogućnost nije u potpunosti proučena i postoji potreba za nastavkom smanjenja stope nedostataka u štancanju gubitak dizajna tehnologije i proizvoda i procesa.

Izbjegavajte pretjerano dizajniranje

Proizvodnja motora izrađena od čelika i čeličnih okvira često prekomjerno troši čelik do 50%, troškovi čelika su niski, a troškovi rada visoki, najjeftiniji način za proizvodnju motora često je korištenje dodatnog čelika kako bi se izbjegao dizajn kao i potrebni troškovi proizvodnje koristiti se .Za mnoge projekte motora ne znamo opterećenja koja će se primijeniti tijekom životnog vijeka motora, stoga uzmite krajnje konzervativne dizajne i projektirajte ih za najveća zamisliva opterećenja, 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 uporaba, a bolje razumijevanje karakteristika koje se javljaju u proizvodnji komponenti pomoći će u izbjegavanju takve prekomjerne upotrebe.

Postupci temeljeni na prahu (sinteriranje, vruće izostatičko prešanje ili 3D ispis) često su neučinkoviti u pogledu potrošnje energije i materijala. Ako ste navikli izrađivati ​​čitave dijelove, praškasti procesi u kombinaciji s tradicionalnim procesima oblikovanja metala za lokalne detalje mogu pružiti neke dobitke u učinkovitosti za ukupnu energetsku i materijalnu učinkovitost, a brizganje kompozitnih polimera i metalnog praha može poboljšati učinkovitost. Inicijativa za vruće valjanje prilagođenog mekomagnetskog kompozitnog materijala (SMC) koji bi mogao uštedjeti oko jedne trećine metala potrebnog za stator/rotor pokazala se tehnički obećavajućom, ali nije uspjela izazvati komercijalni interes. Motorna industrija nije zainteresirana za inovacije jer je hladno valjani lim za stator/rotor već jeftin i kupci nisu zainteresirani jer će vidjeti malu razliku u cijeni i možda neće biti prikladni u posebnim slučajevima.

Držite proizvode u uporabi dulje prije nego što ih zamijenite

Većina proizvoda se mijenja i traju dulje prije nego što se "pokvare", a poriv za inovacijama ovisi o novim poslovnim modelima u kojima sve metale razvijaju i održavaju tvrtke usmjerene na optimiziranje životnog vijeka materijala.

Poboljšano recikliranje metalnog otpada

Tradicionalno recikliranje taline ovisi o kontroli sastava metala, kontaminacija bakrom u recikliranju čelika ili legiranje u mješovitom lijevanju i recikliranju kovanja može smanjiti vrijednost metala proizvedenih iz otpada.Novi načini identificiranja, odvajanja i razvrstavanja različitih tokova metalnog otpada mogu dodati značajnu vrijednost.Aluminij (a moguće i neki drugi obojeni metali) također se može reciklirati bez taljenja čvrstim vezanjem, a čišćenje ekstrudiranih aluminijskih čipova može imati svojstva jednaka recikliranju sirovog materijala i čvrstog stanja, što se čini učinkovitim.Trenutačno druge obrade osim ekstruzije mogu uzrokovati probleme s pucanjem površine, ali to se može riješiti u budućem razvoju procesa.Tržište otpada trenutačno rijetko razlikuje točan sastav otpada, umjesto da ga vrednuje prema izvoru, a tržište recikliranja u budućnosti bi moglo biti vrjednije stvaranjem uštede energije za recikliranje i više odijeljenog toka otpada.Kako emisije iz proizvodnje novih materijala utječu (materijalizirane emisije), kontrastne učinke korištenja proizvoda proizvedenih na različite načine (emisije u fazi uporabe), dizajn proizvoda može olakšati poboljšanje materijala kombiniranjem razvoja proizvodne tehnologije i recikliranja metalnog otpada Učinkovito korištenje i ponovno korištenje.

u zaključku

Privikavanje na nove fleksibilne procese može nadoknaditi pretjerani inženjering, poticaji za komercijalnu implementaciju procesa koji štede materijal trenutno su slabi, a ne postoji globalno prihvaćen mehanizam za isporuku uzvodnih učinaka male vrijednosti.No, procesi s visokim emisijama, prema nizvodnim procesima visoke vrijednosti s niskim emisijama, otežavaju stvaranje poslovnog slučaja za povećanje učinkovitosti.Prema trenutnim poticajima, dobavljači materijala imaju za cilj maksimizirati prodaju, a proizvodni lanac opskrbe prvenstveno je usmjeren na smanjenje troškova rada, a ne troškova materijala.Visoki troškovi raspolaganja metalima rezultiraju dugoročnom vezanošću za utvrđene prakse, pri čemu kupci i krajnji korisnici imaju malo poticaja za uštedu materijala osim ako to ne stvara značajne uštede troškova.Kako se potreba za smanjenjem globalnih emisija ugljičnog dioksida povećava, industrija proizvodnje motora suočit će se sa sve većim pritiskom da doda više vrijednih materijala manjem broju novih proizvoda, a industrija proizvodnje motora već je pokazala veliki potencijal za inovacije.