Усовершенствованное литье под давлением для облегчения конструкции автомобилей.

Почему снижение веса автомобилей имеет значение в эпоху электромобилей

Обусловлено растущим внедрением электромобили а также глобальные цели по сокращению выбросов углерода до двух уровней. облегчение автомобильных Это стало необходимым условием для снижения энергопотребления, увеличения запаса хода и повышения общей производительности автомобиля. Автомобильные компоненты Поскольку эти факторы вносят существенный вклад в вес автомобиля, они напрямую определяют эффективность снижения веса. Традиционное литье под давлением сталкивается с ограничениями в совместимости материалов и точности формования, что затрудняет достижение цели снижения веса. «Меньший вес, та же прочность» .

Прорывы в передовых технологиях литья под давлением

Последние достижения, такие как литье под давлением с использованием газа (GAIM) , литье под давлением с использованием микропористого пенообразования (MIM) , и Литье под давлением с использованием армирования длинными волокнами (LFI / LFT) — Обеспечивают эффективное использование материалов, оптимизированную конструкцию и точный контроль характеристик. Эти инновации обеспечивают надежную поддержку снижения веса компонентов и ускоряют модернизацию автомобилей с целью облегчения конструкции как для обычных автомобилей, так и для электромобилей.

Передовые технологии литья под давлением сегодня обеспечивают прорыв в самых разных областях. материалы, конструкция и эффективность производства формируя базовую техническую систему для облегченных автомобильных компонентов.

Литье под давлением с использованием газа (GAIM)

Литье под давлением с использованием газа (GAIM) В процессе формования в расплавленный пластик впрыскивается инертный газ под высоким давлением, что приводит к образованию полые внутренние структуры внутренние компоненты. Это позволяет Экономия материалов на 15–30% и Снижение веса компонентов на 20–40%. при сохранении качества поверхности и структурной целостности. GAIM особенно подходит для крупные тонкостенные детали например, рамки приборных панелей, внутренние панели дверей и бамперы. Это позволяет избежать типичных дефектов литья под давлением, таких как усадочные раковины и деформация, обеспечивает точное снижение веса за счет полой конструкции, а также уменьшает давление формования и усилие смыкания, тем самым снижая энергопотребление оборудования .

Микропористая пенолитьевая литьевая формовка (MIM)

Микропористое пенообразование методом литья под давлением (MIM) использует сверхкритические газы (CO₂ или N₂) в качестве пенообразователей для получения однородные микропузырьки Пузырьки могут заполнять полимер в процессе формования. 10–30% объема , обеспечивая Снижение веса на 10–25%. по сравнению с традиционным литьем под давлением, компоненты, изготовленные методом микропористого литья, обеспечивают значительную экономию веса, улучшенную устойчивость к усталости и повышенные показатели NVH (шум, вибрация, жесткость) — как показывают испытания. Прочность на усталость увеличивается более чем на 20%. , и Уровень вибрационного шума снижается на 15–20 дБ. Это делает данный метод идеальным для изготовления ответственных деталей, таких как корпуса аккумуляторных батарей, кронштейны сидений и корпуса редукторов. Кроме того, технология MIM снижает усадку расплава, повышает точность размеров и уменьшает количество отходов при последующей обработке, что в целом способствует повышению эффективности. эффективность производства .

Литье под давлением с использованием армированных длинными волокнами материалов (LFI / LFT)

Литье под давлением с использованием армированных длинными волокнами материалов (LFI / LFT) комбинирует Стекловолокно или углеродное волокно толщиной 6–25 мм с использованием термопластичных смол (ПП, ПА, ТПУ и т. д.) и специализированного оборудования для литья под давлением. Такой подход улучшает удельная прочность на 30–50% По сравнению с обычными деталями, изготовленными методом литья под давлением и армированными короткими волокнами, при эквивалентных требованиях к прочности компоненты, армированные длинными волокнами, могут разрезать потребление материалов на 20–30% и уменьшить вес на 15–25% при этом значительно улучшая ударопрочность и стабильность размеров Технология LFT идеально подходит для несущих конструктивных элементов, таких как защитные кожухи шасси, компоненты подвески и кронштейны аккумуляторных батарей. Ее главное преимущество заключается в сохранении целостности волокон в процессе формования — полном использовании армирования волокнами и преодолении ограничений по снижению веса, присущих традиционным деталям из коротких волокон.

Реальные результаты снижения веса в автомобильной промышленности

Широкомасштабное применение этих передовых технологий литья под давлением уже позволило добиться реальной экономии веса основных автомобильных компонентов, улучшив общие характеристики автомобиля. В секторе электромобилей микропористые пенополимеры корпуса аккумуляторных батарей видел до Снижение веса на 22% При этом прочность на удар увеличивается на 25%, что эффективно повышает безопасность аккумулятора. Армирование длинными волокнами. защитные кожухи шасси вес На 55% дешевле, чем аналогичные стальные детали. обеспечивая превосходную коррозионную стойкость и снижая как энергопотребление, так и затраты на техническое обслуживание. Для автомобилей с двигателями внутреннего сгорания используется формование с газовой поддержкой. рамки приборной панели достигнуто Снижение веса на 35% Благодаря интегрированному формованию уменьшается количество деталей и повышается структурная стабильность. Микропористый пенополиуретан. внутренние панели двери осуществленный Снижение веса на 28%. а также улучшенная звукоизоляция, повышающая комфорт пассажиров.

Тренды будущего: интеллектуальное формование, цифровые двойники и экологически чистые материалы.

Непрерывные инновации в технологиях литья под давлением еще больше расширяют границы применения передовых технологий литья под давлением, обеспечивая разнообразную поддержку в области снижения веса автомобилей. В перспективе интеграция интеллектуальное литье под давлением и технология цифрового двойника это позволит осуществлять мониторинг процесса в реальном времени и точное управление параметрами, что повысит эффективность. точность размеров и обеспечение стабильного снижения веса. Совместное использование биоразлагаемые смолы Использование передовых процессов формования будет способствовать как снижению веса, так и повышению экологичности. Ожидается, что гибридизация нескольких процессов (например, с использованием газа + микропористое вспенивание, армирование длинными волокнами + структурное вспенивание) обеспечит многомерные прорывы в этой области. «легкость + прочность + функциональная интеграция» и соответствовать требованиям, предъявляемым к высококачественным автомобильным компонентам.