Як моторобудівна промисловість реалізує вуглецевий нейтралітет, зменшує викиди вуглецю та забезпечує сталий розвиток галузі?

Той факт, що 25% річного виробництва металу в автомобільній промисловості ніколи не закінчується продуктами, а викидається через ланцюг постачання, факт, що технологія формування металу в автомобільній промисловості має великий потенціал для зменшення металевих відходів.Основний вплив металургійної промисловості на навколишнє середовище явно походить від оригінального виробництва металів з руд, які є високооптимізованими.Процеси формування металу тиском, які були налаштовані на максимальну продуктивність, виявилися дуже марнотратними.Ймовірно, близько половини металу, що виробляється у світі щороку, є непотрібним, причому чверть виробленого металу ніколи не досягає продукту, відрізаного після штампування або глибокого витягування.

Проектування або обробка металів підвищеної міцності

Використання вдосконаленої механічної обробки, такої як сервопреси та контрольована прокатка, може зменшити втрати матеріалу та виготовити більш міцні деталі, а гаряче штампування розширює можливості застосування високоміцних металів до деталей..Традиційнийформування листового металу складної геометрії, удосконалена холодна ковка зменшує відходи матеріалу шляхом формування складніших форм для кращої продуктивності та зниження вимог до обробки.Модуль Юнга металевих матеріалів в основному визначається основним хімічним складом із незначними фундаментальними змінами, а інноваційна обробка складу та термомеханічних аспектів значно підвищує міцність металу.У майбутньому, оскільки процеси обробки продовжуватимуть розвиватися, вдосконалені конструкції компонентів дозволять збільшити міцність, збільшуючи жорсткість.Для інженерів обробки металу тиском (виготовлення) для досягнення високої жорсткості, високої міцності та недорогих деталей. Співпрацюйте з розробниками компонентів для розробки легших, міцніших форм і конструкцій виробів, а також з матеріалознавцями для розробки більш міцного та міцнішого економічного металу.

Зменшіть втрати врожайності в ланцюжку постачання листового металу

Лом для заготівлі та штампування зараз домінує у виробництві двигунівв середньому близько половини аркушів потрапляє в автомобільну промисловість із середнім показником виходу в галузі 56% і найкращою практикою близько 70%.Втрати матеріалу, які не беруть участь у обробці, можна відносно легко зменшити, наприклад, за рахунок розміщення різних форм уздовж котушки, що вже є звичайною практикою в інших галузях промисловості.Втрати від штампування, пов’язані з непридатними смугами під час глибокого витягування, можуть бути не повністю усунені та можуть бути зменшені в майбутньому.На зміну використанню пресів подвійної дії приходять альтернативні методи формування деталей у сітчасту форму, можливість осесиметричних деталей, виготовлених обертанням, ця технічна можливість до кінця не вивчена, і є необхідність продовжувати знижувати рівень браку при штампуванні. втрата технології та дизайну продукту та процесу.

Уникайте надмірного дизайну

Виробництво двигунів зі сталі та сталевими рамами часто передбачає надмірне використання сталі до 50%, витрати на сталь низькі, а витрати на оплату праці високі. Найдешевшим способом виробництва двигунів часто є використання додаткової сталі, щоб уникнути конструкції, а також необхідних витрат на виробництво використовувати .Для багатьох проектів двигунів ми не знаємо навантажень, які будуть застосовані протягом усього терміну служби двигуна, тому візьміть надзвичайно консервативні конструкції та спроектуйте їх для найвищих навантажень, які можна собі уявити, навіть якщо на практиці це неможливо.Майбутня інженерна освіта може забезпечити більше навчання щодо допусків і розмірів, щоб зменшити надмірне використання, а краще розуміння характеристик, які виникають під час виробництва компонентів, допоможе уникнути такого надмірного використання.

Процеси на основі порошку (спікання, гаряче ізостатичне пресування або 3D-друк) часто є неефективними з точки зору споживання енергії та матеріалів. Якщо ви звикли виготовляти цілі деталі, порошкові процеси в поєднанні з традиційними процесами формування металу для локальних деталей можуть забезпечити певний приріст ефективності для загальної ефективності використання енергії та матеріалів, а лиття під тиском композитного полімеру та металевого порошку може підвищити ефективність. Ініціатива щодо гарячої прокатки спеціального магнітно-м’якого композитного матеріалу (SMC), який міг би заощадити приблизно одну третину металу, необхідного для статора/ротора, показала технічну перспективу, але не викликала комерційного інтересу. Автомобільна промисловість не зацікавлена ​​в інноваціях, оскільки холоднокатаний лист для статора/ротора вже дешевий, а клієнти не зацікавлені, оскільки вони побачать невелику різницю у вартості та можуть не підійти в особливих випадках.

Тримайте продукти в експлуатації довше, перш ніж замінити їх

Більшість продуктів замінюють і служать довше, перш ніж «зламаються», а прагнення до інновацій залежить від нових бізнес-моделей, де всі метали розробляються та обслуговуються компаніями, зосередженими на оптимізації терміну служби матеріалів.

Покращена переробка металобрухту

Традиційна переробка розплаву залежить від контролю складу металу, забруднення міддю під час переробки сталі або легування при переробці змішаного лиття та кування може знизити цінність металів, виготовлених із брухту.Нові способи ідентифікації, розділення та сортування різних потоків металобрухту можуть додати значну цінність.Алюміній (і, можливо, деякі інші кольорові метали) також можна переробляти без плавлення за допомогою твердого зв’язку, а очищення екструдованої алюмінієвої стружки може мати властивості, еквівалентні переробці первинного матеріалу та твердого стану, що видається ефективним.Наразі обробка, відмінна від екструзії, може спричинити проблеми з розтріскуванням поверхні, але це можна вирішити в майбутньому розвитку процесу.На даний момент ринок брухту рідко розрізняє точний склад брухту, натомість оцінюючи його за джерелом, і ринок переробки в майбутньому може стати більш цінним завдяки заощадженню енергії для переробки та більш розділеному потоку відходів.Як впливають викиди від виробництва нових матеріалів (матеріалізовані викиди), контрастують ефекти використання продуктів, виготовлених різними способами (викиди на етапі використання), дизайн продукту може сприяти вдосконаленню матеріалів шляхом поєднання розвитку технології виробництва та переробки металобрухту Ефективне використання та повторне використання.

на закінчення

Звикання до нових гнучких процесів може компенсувати надмірне проектування, стимули для комерційного впровадження процесів економії матеріалів наразі слабкі, і немає загальновизнаного механізму для досягнення незначних впливів на виробництві.Але процеси з високим рівнем викидів, а також подальші процеси з високою вартістю та низькими викидами ускладнюють створення економічного обґрунтування для підвищення ефективності.Відповідно до нинішніх стимулів постачальники матеріалів прагнуть максимізувати продажі, а виробничий ланцюжок постачання орієнтований насамперед на зниження витрат на робочу силу, а не на витрати на матеріали.Висока вартість утилізації металів призводить до довгострокового прив’язування до усталеної практики, при цьому клієнти та кінцеві користувачі не мають стимулів заощаджувати матеріали, якщо це не створює істотної економії коштів.У міру зростання потреби в скороченні глобальних викидів вуглекислого газу промисловість двигунів зіткнеться зі зростаючим тиском додавати більше цінних матеріалів до меншої кількості нових продуктів, і промисловість двигунів вже продемонструвала великий потенціал для інновацій.