Использование высокого давления для нагнетания металлического раствора в форму для литья под давлением с последующим охлаждением его под давлением для получения желаемой формы является разновидностью литья, известной как литье под давлением. Литье под давлением является одним из самых передовых и продуктивных способов производства точных компонентов. Литье под давлением — это метод формовки металла, который не требует значительной резки, если вообще требуется, для получения желаемой формы. Из-за таких качеств, как точность их товаров, малый вес, привлекательность и т. д., они находят широкое применение в самых разных областях, таких как транспорт, бытовая техника, авиация, производство и многое другое.
Наиболее распространенным методом литья является литье под давлением. Существует много других видов литья, но наиболее распространенным и эффективным является литье под давлением, часто называемое литьем под давлением. Вот глубокое исследование автомобильной промышленности комплексного литья под давлением: комплексное литье под давлением необходимо, а перспективы рыночного пространства многообещающие.
Штамповка, сварка, покраска и сборка — стандартные этапы изготовления кузова.
Белый внешний вид автомобиля является одной из его четырех основных частей. Кузов, шасси, двигатель и электрические компоненты составляют основную часть автомобиля. Кузов автомобиля — это его скелет и основное отделение для пассажиров и их вещей. Штамповка / литье под давлением, сварка и другие методы используются для создания в основном металлической конструкции; Двигатель передает механическую энергию шасси, которое, в свою очередь, приводит в движение автомобиль. Автомобильные предметы первой необходимости включают кондиционеры, дисплеи и другие электрические компоненты.
Революционное влияние комплексного литья под давлением на традиционное производство кузовов
Изменения в методах производства в автомобильной промышленности были вызваны появлением интегрированного литья под давлением. Раннее автомобильное производство началось в Mercedes в конце 19 века, когда кузова автомобилей все еще в основном сваривались вручную на сборочных линиях. Массовое производство автомобилей на сборочных линиях было начато компанией Fortescue в 1913 году, когда технология сварки была еще в зачаточном состоянии. С 2020 года, когда Tesla впервые представила интегрированное литье под давлением задней опорной пластины, это стало стандартной практикой производства кузовов автомобилей.
Повысить производительность и сократить расходы; преимущества перевешивают недостатки
Хотя некоторые недостатки все же есть, преимущества комплексного литья под давлением значительно превышают их. Высокие затраты на содержание – основной недостаток. Традиционные процедуры ремонта транспортных средств просто требуют замены пораженного участка в случае аварии, но комплексное литье под давлением требует замены всех затронутых участков в случае аварии, что приводит к относительно высоким затратам на техническое обслуживание. Интегрированная отлитая под давлением нижняя пластина Tesla теперь менее уязвима к повреждениям при столкновении из-за низкой вероятности контакта. Большая перенастройка – второй недостаток. Как относительно новая производственная технология, комплексное литье под давлением требует существенной реконструкции существующей заводской структуры, такой как удаление штамповочного и сварочного технологического оборудования и установка массивных интегрированных машин для литья под давлением и массивных форм. Однако при интегрированном литье под давлением есть много места для ошибок, поскольку технология все еще находится в зачаточном состоянии. Высокие первоначальные инвестиции — третий недостаток. Для интегрированного литья под давлением требуются значительные первоначальные инвестиции, поскольку оно требует использования больших машин для литья под давлением (выше 6000 т) и огромных форм с огромным тоннажем.
Tesla является пионером интегрированного литья под давлением
Тесла находится в авангарде движения к интегрированному литью под давлением. Для начала Тесла создал формулу алюминиевого сплава для комплексного литья под давлением (с необходимыми материалами), затем запатентовал интегрированный белый корпус для литья под давлением (с необходимыми решениями/планами/идеями), затем установил первую большую машину для литья под давлением. (с необходимым оборудованием), и, наконец, в День батареи огласили план литья под давлением всей нижней части кузова (с четкими планами по кузову и ходовой части). Массовое производство заднего этажа завершено (или, по крайней мере, функционально).
Эффект Теслы: автомобили превращаются в игрушки
По сравнению с процедурой «штамповка + сварка», используемой для массового производства огромных автомобилей, процесс изготовления миниатюрных автомобилей гораздо более рационален и эффективен. Сотни деталей и десятки штамповочных станков и сварочных роботов используются в режиме «штамповка+сварка» автомобиля, что делает этот процесс чрезвычайно сложным. Чтобы создать белое тело, сотни структурных компонентов уникальной формы должны быть спрессованы в крошечные кусочки с использованием десятков штамповочных машин. Во-вторых, требуются сотни сварочных роботов, чтобы соединить различные конструктивные элементы вместе, сначала сварив их в более мелкие конструктивные секции, а затем соединив несколько более крупные конструктивные части с частями покрытия, чтобы создать белое тело. Чтобы сделать белый корпус для игрушечного автомобиля, вам понадобится только литейная машина и немного жидкости, которую можно закачать в машину.
Tesla: для комплексного литья под давлением требуется термостойкий алюминиевый сплав
Используя интегрированную технологию литья под давлением, Tesla создала не нагревающийся алюминиевый сплав по запатентованной рецептуре. 8 января 2019 года Tesla опубликовала патент «CN112567059-Алюминиевые сплавы для литья под давлением», в котором описывается высокоэффективный алюминиевый сплав для литья под давлением с высоким пределом текучести, высокой проводимостью, высокой текучестью и низкой чувствительностью к горячему растрескиванию. Алюминиевые сплавы, которые не нужно нагревать для получения желаемых механических свойств, легко доступны. Для улучшения механических свойств традиционные алюминиевые сплавы и другие металлы/сплавы обычно нагревают. Безтермические алюминиевые сплавы могут достигать того же эффекта без необходимости термической обработки, тем самым избегая проблем деформации или поверхностных дефектов, которые могут возникнуть в процессе термической обработки крупных литых деталей, значительно снижая риск брака и брака. повышение нормы доходности.
Тесла: Полностью белая конструкция кузова возможна благодаря литью под давлением.
С помощью этого литейного оборудования можно отлить всю интегрированную раму за одну операцию. Слева представлено упрощенное изображение варианта осуществления машины для разнонаправленного литья рамы автомобиля. Интегрированная рама транспортного средства (например, электромобиля) может быть отлита целиком или по частям с использованием литейной машины. Литейная машина также может иметь форму интегрированной рамы для отливки левой и правой сторон, крыши, пола и/или передней и/или задней части автомобиля. В таком случае для отливки всего каркаса может потребоваться использование многочисленных литейных машин. Напротив, как только что упоминалось, литейные машины, описанные в этой статье, могут уменьшить количество литейных машин или фактических отливок, необходимых для отливки полных или практически полных рам транспортных средств (например, до менее шести, менее пяти, менее четырех). , менее трех, менее двух или даже одной литейной или литейной машины). Например, литейная машина может быть отрегулирована таким образом, чтобы она отливала интегрированные каркасы кузова, которые были готовы на 20%, на 40%, на 60%, на 80%, на 100% или в любой промежуточной пропорции.
Тесла: Интегрированное литье под давлением со временем переместится из нижней части тела.
Tesla впервые применила интеграцию литого под давлением заднего пола. Используя интегрированную процедуру литья под давлением, вся задняя часть кузова модели Y отливается за одну операцию, что устраняет необходимость в более чем 70 отдельных деталях и приводит к снижению веса автомобиля на 30% и снижению производственных затрат на 40%. Интегрированное литье под давлением обычно начинается с нижней части корпуса. Использование интегрированного литья под давлением для передней кабины, среднего пола и заднего пола было впервые предложено Tesla Battery Day в сентябре 2020 года. Он также представил технологию CTC, которая позволяет устанавливать аккумуляторные элементы или модули на кузов автомобиля путем соединения передняя и задняя отливки кузова и замена крышки аккумуляторного отсека на пол кабины.
Четыре основные тенденции набирают обороты, и начинается эра интегрированного литья под давлением
На горизонте наступает новая эра, и интегрированное литье под давлением является необходимостью. Этапы разработки и исследования интегрированного литья под давлением достигли критического момента. Тесла предложил интегрированное литье под давлением, которое с тех пор было принято как устоявшимися компаниями по литью под давлением, так и новыми революционными игроками. В результате, это сейчас тенденция в автомобильном секторе. Мы ожидаем, что интегрированное литье под давлением, которое в настоящее время находится на стадии исследований и разработок, вскоре вступит в период значительного расширения. Перспективы для этого сектора блестящие.
Тенденция № 1. Существует процветающая отрасль, занимающаяся созданием транспортных средств на новой энергии.
Производство и продажи автомобилей во всем мире в последнее время шли по восходящей траектории, достигнув максимума в 2017 году после 95 миллионов единиц. За последние три года произошло незначительное снижение производства и продаж, но тенденция невелика, а объемы производства и продаж по-прежнему превышают 80 миллионов автомобилей. Производство и продажи автомобилей в Китае в последние годы демонстрируют положительную динамику роста: годовой объем производства составляет около 24 миллионов автомобилей, а годовой объем продаж — около 25 миллионов автомобилей. Производство и продажи остались на уровне около 25 миллионов автомобилей после достижения максимума в 2017 году, и, хотя в предыдущие три года наблюдалась незначительная тенденция к снижению, размер довольно крошечный. Новые энергетические автомобили имеют положительную динамику развития как благодаря технологическому прогрессу, так и росту производства и продаж. Совокупный годовой темп роста (CAGR) для этого рынка составил 62,00%, увеличившись с 28 800 автомобилей в 2012 году до 1366 100 автомобилей в 2020 году. За предыдущие пять лет среднегодовой темп роста (CAGR) достиг 27,76%, увеличившись с 401 300 автомобилей в 2015 году до 13 661 000 автомобилей. в 2020 году.
Тренд №2: Низкая карбонизация
Выбросы углерода вызывают растущую озабоченность во всем мире, в том числе в Китае. Проблема выбросов углерода становится все более актуальной, поскольку производство углекислого газа в мире продолжает расти. Значительные экологические риски, связанные с низким содержанием углерода, привлекли внимание людей во всем мире. Разработка новых транспортных средств, работающих на энергии, и спрос на легкие автомобили поддерживаются в контексте низкоуглеродных технологий. Чтобы ограничить выбросы углерода, правительство уделяет особое внимание так называемой стратегии «двойного выброса углерода».
Тенденция №3: легкость
Рост легкого веса подпитывается низким спросом на выбросы углерода. Увеличение потребления топлива является основным фактором глобального потепления, и транспортные средства являются основным источником этой проблемы. Согласно исследованиям, основанным на экспериментальных данные. Облегчение может снизить расход топлива и увеличить дальность полета, поэтому важно, чтобы транспортные средства на новых источниках энергии были максимально легкими. Снижение веса — это один из способов расширить ассортимент транспортных средств на новой энергии, что важно, поскольку «беспокойство по пробегу» является серьезной проблемой для отрасли прямо сейчас. Эксперименты показывают, что радиус действия электромобилей может быть увеличен на 2,5 километра за каждые 10 килограммов веса, которые они сбрасывают. Существует большая потребность в легких транспортных средствах на новой энергии. Двигатель, коробка передач и т. д. являются основными факторами, влияющими на качество автомобиля при работе на ископаемом топливе, тогда как электродвигатель, силовая батарея и электронная система управления вносят значительный вклад в качество автомобиля на новой энергии. Большая масса трех электрических систем способствует более высокому качеству современных автомобилей, работающих на энергии, по сравнению с автомобилями, работающими на топливе. В результате существует большая потребность в снижении массы автомобилей на альтернативных источниках энергии, чем в автомобилях с бензиновым двигателем.
Тенденция №4: Увеличение использования алюминиевых сплавов
Модно увеличить содержание алюминия в рамах автомобилей, и перспективы прогресса в области алюминиевых сплавов блестящие. «Дорожная карта для энергосбережения и новой энергетической технологии транспортных средств» предлагает всеобъемлющую концепцию постепенного освоения технологии производства легких материалов с акцентом на алюминиевые сплавы, магниевые сплавы и композитные материалы из углеродного волокна, а также содержит четкие рекомендации и планы по использованию. и цели развития алюминиевых сплавов в Китае в 2015, 2020 и 2025 годах.
Прогнозы для отрасли интегрированного литья под давлением
Прогнозирование размера отрасли интегрированного литья под давлением: стоимость одного автомобиля пропорциональна размеру рынка интегрированного литья под давлением. Оценки рынка интегрированного оборудования для литья под давлением варьируются от 40,5 млрд юаней в 2025 году до 261,4 млрд юаней к 2030 году (на основе оптимистичной оценки объема продаж); с 32 млрд юаней в 2025 г. до 206,3 млрд юаней к 2030 г. (на основе нейтральной оценки объема продаж); и с 26,4 млрд юаней в 2025 году до 143,2 млрд юаней к 2030 году (на основе консервативной оценки объема продаж).
