Kako industrija proizvodnje motorjev izvaja ogljično nevtralnost, zmanjšuje emisije ogljika in dosega trajnostni razvoj industrije?

Dejstvo, da 25 % letne proizvodnje kovin v industriji motorjev nikoli ne konča v izdelkih, ampak se zavrže skozi dobavno verigo, je dejstvo, da ima tehnologija preoblikovanja kovin v industriji motorjev velik potencial za zmanjšanje kovinskih odpadkov.Glavni okoljski vpliv metalurške industrije jasno izhaja iz prvotne proizvodnje kovin iz rud, ki je zelo optimizirana.Nadaljnji procesi preoblikovanja kovin, ki so bili nastavljeni za največji izkoristek, so se izkazali za zelo potratne.Verjetno je približno polovica kovine, proizvedene na svetu vsako leto, nepotrebna, pri čemer četrtina proizvodnje kovine nikoli ne pride do izdelka, saj je odrezana po rezanju ali globokem vlečenju.

Oblikovanje ali strojna obdelava kovin višje trdnosti

Uporaba napredne strojne obdelave, kot so servo stiskalnice in nadzorovano valjanje, lahko zmanjša izgubo materiala in proizvede dele z večjo trdnostjo, vroče žigosanje pa razširi uporabnost kovin z visoko trdnostjo na dele..Tradicionalnopločevina, ki oblikuje zapletene geometrije, napredno hladno kovanje zmanjšuje materialne odpadke z oblikovanjem težjih oblik za boljšo učinkovitost in manjše zahteve glede obdelave.Youngov modul kovinskih materialov je v bistvu določen z osnovno kemijsko sestavo z majhnimi temeljnimi spremembami, inovativna obdelava sestave in termomehanskih vidikov pa znatno poveča trdnost kovine.V prihodnosti, ko se obdelovalni procesi še naprej razvijajo, bodo izboljšane zasnove komponent omogočile večjo trdnost in hkrati večjo togost.Za inženirje za preoblikovanje kovin (izdelavo), da dosežejo visoko togost, visoko trdnost in poceni dele. Sodelujte z oblikovalci komponent za oblikovanje lažjih, močnejših oblik in struktur izdelkov ter z znanstveniki za materiale za razvoj močnejše in močnejše varčne kovine.

Zmanjšajte izgube donosa v dobavni verigi pločevine

Odpadki za stiskanje in žigosanje trenutno prevladujejo pri uporabi v proizvodnji motorjev, z anpovprečno približno polovica listov konča v avtomobilski industriji, s povprečnim izkoristkom v industriji 56 % in najboljšo prakso okoli 70 %.Izgube materiala, ki niso vključeni v predelavo, je relativno enostavno zmanjšati, na primer z ugnezdenjem različnih oblik vzdolž tuljave, kar je že običajna praksa v drugih panogah.Izgub zaradi žigosanja, povezanih z neuporabnimi trakovi med globokim vlekom, morda ne bo mogoče popolnoma odpraviti in se bodo v prihodnosti morda zmanjšale.Uporaba stiskalnic z dvojnim delovanjem je nadomeščena z alternativnimi metodami za oblikovanje delov v neto obliki, možnost osnosimetričnih delov, izdelanih z vrtenjem, ta tehnična priložnost ni bila v celoti raziskana, zato je treba še naprej zmanjševati stopnje napak pri žigosanju izguba zasnove tehnologije ter izdelka in procesa.

Izogibajte se pretiranemu oblikovanju

Proizvodnja motorjev z jeklom in jeklenimi okvirji pogosto pretirava z jeklom do 50 %, stroški jekla so nizki in stroški dela visoki, najcenejši način za proizvodnjo motorjev je pogosto uporaba dodatnega jekla, da se izognemo zahtevanim dizajnom in proizvodnim stroškom za uporabo.Pri številnih projektih motorjev ne poznamo obremenitev, ki bodo uporabljene v življenjski dobi motorja, zato vzemite izjemno konzervativne zasnove in jih načrtujte za najvišje možne obremenitve, tudi če ni možnosti, da bi se to zgodilo v praksi.Prihodnje inženirsko izobraževanje lahko zagotovi več usposabljanja o tolerancah in dimenzijah, da se zmanjša prekomerna uporaba, boljše razumevanje značilnosti, ki se pojavijo pri izdelavi komponent, pa bo pomagalo preprečiti takšno prekomerno uporabo.

Postopki na osnovi prahu (sintranje, vroče izostatično stiskanje ali 3D-tiskanje) so pogosto neučinkoviti z vidika porabe energije in materiala. Če ste navajeni izdelovati celotne dele, lahko praškasti postopki v kombinaciji s tradicionalnimi postopki preoblikovanja kovin za lokalne podrobnosti zagotovijo nekaj povečanja učinkovitosti za splošno energetsko in materialno učinkovitost, brizganje kompozitnih polimerov in kovinskega prahu pa lahko izboljša učinkovitost. Pobuda za vroče valjanje prilagojenega mehkomagnetnega kompozitnega materiala (SMC), ki bi lahko prihranil približno eno tretjino kovine, potrebne za stator/rotor, je pokazala tehnično obetavnost, vendar ni ustvarila komercialnega interesa. Motorna industrija ni zainteresirana za inovacije, ker je hladno valjana pločevina za stator/rotor že poceni in kupci niso zainteresirani, saj bodo opazili majhno razliko v stroških in morda ne bodo primerni v posebnih primerih.

Izdelke pustite v uporabi dlje, preden jih zamenjate

Večino izdelkov zamenjamo in zdržijo dlje, preden se »pokvarijo«, prizadevanje za inovacije pa je odvisno od novih poslovnih modelov, kjer vse kovine razvijajo in vzdržujejo podjetja, osredotočena na optimizacijo življenjske dobe materiala.

Izboljšano recikliranje odpadnih kovin

Tradicionalno recikliranje taline je odvisno od nadzora kovinske sestave, onesnaženje z bakrom pri recikliranju jekla ali zlitine pri mešanem recikliranju litja in kovanja lahko zmanjšajo vrednost kovin, izdelanih iz odpadkov.Novi načini prepoznavanja, ločevanja in razvrščanja različnih tokov odpadnih kovin lahko dodajo veliko vrednost.Aluminij (in morda nekatere druge neželezne kovine) je mogoče reciklirati tudi brez taljenja s trdno vezavo, čistilni ekstrudirani aluminijevi čipi pa imajo lahko lastnosti, ki so enakovredne neobdelanemu materialu in recikliranju v trdnem stanju, kar se zdi učinkovito.Trenutno lahko obdelava, ki ni ekstrudiranje, povzroči težave s površinskimi razpokami, vendar je to mogoče obravnavati v prihodnjem razvoju procesa.Trg odpadkov trenutno le redko razloči natančno sestavo odpadkov, namesto tega jih vrednoti glede na vir, trg recikliranja pa bi lahko bil v prihodnosti bolj dragocen z ustvarjanjem prihrankov energije za recikliranje in bolj ločenim tokom odpadkov.Kako emisije iz proizvodnje novih materialov vplivajo (materializirane emisije), kontrastne učinke uporabe izdelkov, proizvedenih na različne načine (emisije med uporabo), lahko oblikovanje izdelka olajša izboljšanje materialov s kombinacijo razvoja proizvodne tehnologije in recikliranja odpadnih kovin. Učinkovita uporaba in ponovna uporaba.

v zaključku

Navajanje na nove prilagodljive postopke lahko izravna pretirano inženirstvo, spodbuda za komercialno uvedbo procesov varčevanja z materialom je trenutno šibka in ni globalno sprejetega mehanizma za zagotavljanje učinkov nizke vrednosti navzgor.Toda procesi z visokimi emisijami, ki sledijo procesom z visoko vrednostjo in nizkimi emisijami, otežujejo ustvarjanje poslovnega primera za povečanje učinkovitosti.S sedanjimi spodbudami si dobavitelji materiala prizadevajo za čim večjo prodajo, proizvodna dobavna veriga pa je usmerjena predvsem v znižanje stroškov dela in ne stroškov materiala.Visoki stroški razpolaganja s kovinami povzročijo dolgoročno zaklepanje uveljavljenih praks, pri čemer imajo stranke in končni uporabniki malo spodbude za spodbujanje prihrankov materiala, razen če to ustvari znatne prihranke stroškov.Ker se potreba po zmanjšanju globalnih emisij ogljikovega dioksida povečuje, se bo industrija proizvodnje motorjev soočila z vse večjim pritiskom, da doda več materialov vrednosti manjšemu številu novih izdelkov, industrija proizvodnje motorjev pa je že pokazala velik potencial za inovacije.