减轻汽车重量

脱碳和碳中和在全球蔓延

2015年,随着全球变暖和气候变化对环境的影响日益严重,《巴黎协定》作为应对气候变化问题的国际框架获得通过。针对这些趋势,包括日本在内的120多个国家和地区制定了到2050年实现碳中和的目标。

xingkong星空体育官网下载 集团还宣布了减少环境影响的目标,包括到 2050 年实现碳中和。整个社会(包括汽车行业)正在开展脱碳工作,以减少导致全球变暖的二氧化碳 (CO2) 排放。

图:碳中和

对轻型汽车的需求不断增加

“汽车电动化”是在全球脱碳趋势的背景下不断推进的。为了延长汽车的续航里程,例如提高燃油效率和电力消耗,减轻重量的需求日益增长。

涉及的大约20,000到30,000个零件中,需要进一步减轻重量,包括电池等电气部件以及车身和底盘。为了满足这些需求,xingkong星空体育官网下载正在通过铝压铸件来实现汽车的轻量化,这种铝压铸件重量轻,具有成熟的回收系统,并且具有高循环性能。

图:汽车轻量化零部件
它让很多事情变得更轻松!

轻而坚固的金属“铝”

铝压铸中使用的铝被称为“轻金属”,因为与其他金属相比,它是一种非常轻的金属。其比重为27,与比重为78的铁相比,同等体积的产品重量约为铁的1/3。

它具有许多其他优异的特性,例如高导电性和导热性、强度、可加工性和耐腐蚀性。作为压铸原料,添加铜、镁、硅等元素,可生产出具有各种性能的铝合金。

由这些原材料通过压铸、铸造等方式制成产品。每辆车平均使用铝铸造材料(压铸/铸件)的用量从2000年的98公斤增加到2019年的138公斤,不到20年的时间增加了14倍。

图:铝和铁的比重比较

压铸的特点

压铸是将铝、锌、镁等有色金属的熔融合金在高速、压力下填充到精密模具中,瞬间形成产品的方法和产品。

由于同一产品可以大批量生产、尺寸精度高、周期短,因此被广泛用作汽车、摩托车等交通设备的零部件,全球每年生产超过9000万件。

从制造方式看国内汽车用铝制品的成分比例,压铸件占50%以上,用量超过70万吨,而且由于汽车轻量化的需要,未来预计还会增加。

图:制造过程图
图表:汽车用铝PR的成分比例
压铸正在引起人们的关注。

铝压铸轻量化技术①“减薄”

铝合金二次合金作为铝压铸件的原材料,由于铝质轻、强度高的特点,被用于汽车等运输设备的许多部件。

除了作为材料的这些特性外,压铸铝还擅长创造复杂而精确的形状。因此,通过在保持强度和刚性的同时减小产品的厚度,可以减轻重量。为了实现更薄的壁,需要对模具的每个元件进行详细设计,称为铸造计划。

为了将熔融铝合金(熔融金属)正确地填充到形成产品的型腔中,我们使用各种分析,例如使用CAE*技术的三维铸造模拟,通过优化填充期间的铸造计划和铸造条件来实现“薄壁化”。

※ 计算机辅助工程

图:CAE*技术

铝压铸轻量化技术②“一体成型”

汽车是由钢、铝、树脂等各种材料制成的多个部件通过焊接、螺栓连接、粘合等方式组装而成。

铝压铸件擅长形成复杂而精密的形状,擅长将由多个零件组成的零件形成为一件。

一体化不仅使其更轻,而且减少了每个部件的加工步骤,并减少了连接所需的能源和二氧化碳。

图:一体成型
复杂的形状可以模制成一件。
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