Electric vehicle castings incorporates cutting-edge methods like giga casting to make complex, lightweight automotive parts. Electric vehicles are dominating the global automotive market. A Market Watch szerint az ev autók eladásai 2023-ra 1 millióról 1,6 millióra emelkednek. Technology like electric vehicle castings with giga casting technique is offering a sustainable alternative to gasoline-powered cars.
A legfontosabb tudnivalók:
- EV Castings process
- Elektromos jármű öntési folyamat
- EV öntvények anyagai
- Új ötvözetek és kompozitok az EV nyomásos öntésben
EV Castings Processes
Electric vehicle castings are a comprehensive process involving critical steps to produce high-quality, efficient parts. It offers distinct advantages and limitations for shaping different components. Let’s look into the key processes involved in EV casting, including design, material preparation, various casting methods, and post-casting procedures.
1. Tervezés és formakészítés
Electric vehicle castings incorporate the foundational step of designing and creating die casting molds. In this process, computer-aided design software is adapted to create precise and intricate designs of the required EV components. These designs are capable of withstanding the high pressures and temperatures involved in casting. They are utilized to create molds made from steel or other durable materials, after their creation.
2. Anyag előkészítés
Az anyagelőkészítési lépés alapvető fontosságú a kiváló minőségű öntési eredmények eléréséhez. Ez a szakasz magában foglalja a fémötvözetek, például az alumínium kiválasztását és előkészítését. Az alumíniumot könnyű és szilárdsági tulajdonságai miatt gyakran használják az elektromos járművek öntésében. A gyártók az ötvözeteket kemencékben olvasztják meg egy adott hőmérsékletre, és készítik elő az öntési folyamathoz.
3. Öntési módszerek
EV castings components can be produced by adapting several casting methods, each with its specific advantages and applications.
I. Nagynyomású öntvények
II. Gravitációs öntés
III. Egyéb öntési technikák
I. Nagynyomású öntvények
A folyamat áttekintése
In the high-pressure die-casting approach, the molten metal is injected into a mold cavity under extreme pressure. This method can expertly produce EV castings components with excellent surface finish and dimensional accuracy. and this is one of our mean die casting services, if you are looking for EV castings companies in China, we will be one of your best manufacturers. We are IATF 16949 and IAS 14000 certificate die casting manufacturer.
Az elektromos járművek előnyei
This process is beneficial for electric vehicles, producing large, complex casting parts in a single piece. It helps reduce the number of joints and welds required. It enhances the structural integrity of components and reduces their weight. That improves the vehicle’s efficacy and range.
Alkalmazások az elektromos járművekben
The manufacturer of electric vehicles prefers the high-pressure die-casting process (HPDC). This method allows them to create large, single-piece castings. It is specifically used to make various electric vehicle parts, like electric vehicle battery housing components, motor housings, and structural parts.
II. Gravitációs öntés
A folyamat áttekintése
Manufacturers employ the gravity casting technique to pour molten metal into a mold while it is gravitationally drawn into place. It is a simpler method than high-pressure die-casting. This technique requires precise control over the pouring process to improve the quality of EV castings.
Az elektromos járművek előnyei
Előnyös nagyméretű, vastag falú, kiváló szerkezeti integritást igénylő alkatrészek készítésénél. Kisebb gyártmányok vagy speciális alkatrészek költséghatékony előállítására is alkalmas.
Alkalmazások az elektromos járművekben
Ezt az eljárást motorblokkok, felfüggesztési alkatrészek és egyéb szerkezeti elemek gyártására használják, ahol nagy szilárdságra és tartósságra van szükség.
III. Egyéb öntési technikák
Homoköntés
A homokkeverékből formát hoznak létre, hogy az olvadt fémet az üregbe önthessék. alumínium homoköntés módszer. Alkalmas összetett, nagyméretű, bonyolult részletekkel rendelkező alkatrészek gyártására.
Beruházási öntés
Ez egy hatékony öntési stratégia, amely tökéletes méretű, jobb felületkezelésű alkatrészek előállítására használható, más néven veszett viaszöntés. Ez a technika magában foglalja az alkatrész kerámiahéjjal borított viaszformájának elkészítését, majd a viasz megolvasztását a forma elkészítéséhez.
4. Hűtés és megszilárdulás
Ez a lépés magában foglalja a fém lehűlését és megszilárdulását, miután azt még olvadt állapotban a formába fecskendezték. A hűtési sebesség közvetlenül befolyásolhatja a végső alkatrészek mikroszerkezetét és mechanikai tulajdonságait. Ezért a szabályozott hűtési technika segít a kívánt szilárdság és tartósság elérésében.
5. Eltávolítás és tisztítás
A hűtési és megszilárdulási folyamatot követően az öntvényt a homokkeverékkel készített öntőforma törésével vagy HPDC esetében a forma felnyitásával távolítják el a formából. ez magában foglalja továbbá a tisztítási lépést, amelynek során eltávolítják a maradék öntőanyagokat, a pernyét vagy az oxidrétegeket.
6. Befejezés és ellenőrzés
A további megmunkálás, polírozás és a szükséges bevonatok felhordása a befejezési és ellenőrzési folyamat során történik. Ez a fázis segít a gyártónak abban, hogy felületi felülettel és pontos méretekkel rendelkező alkatrészeket hozzon létre. Az ellenőrzési lépés biztosítja, hogy a kimenet megfeleljen az előírt minőségi szabványnak.
Az EV öntvények előnyei
Az öntési technikák számos előnnyel járnak az elektromos járművek jövőjének alakításában, különösen az olyan kérdésekben, mint a súly, a formatervezés és a költségek. Fedezzük fel ezeket az előnyöket:
Súlycsökkentés és nagyobb hatótávolság
Elsődleges előnye az elektromos járművek esetében a súlycsökkentés. A könnyű anyagválasztás, mint például az alumínium a HPDC (nagynyomású nyomásos öntés) esetében csökkenti a járművek össztömegét. A könnyű járművek nagyobb hatékonysággal és nagyobb hatótávolsággal rendelkeznek.
Tervezési rugalmasság és összetett geometriák
Electric vehicle castings can produce exceptional complex geometries and offer design flexibility, eliminating the need for traditional manufacturing methods. It helps in optimizing the parts for performance, including features like intricate cooling channels and integrated support structures.
Költséghatékonyság és méretezhetőség
A HPDC és a gravitációs öntési eljárások költséghatékonyak és méretezhetőek. A kezdeti beállítási költségek azonban a szerszámkészítés és a berendezések tekintetében magasak lehetnek. Az egységenkénti költség jelentősen csökken a gyártási volumen növekedésével. Ez a méretezhetőség segít abban, hogy az elektromos járművek megfizethetőbbé és szélesebb piac számára elérhetővé váljanak.
Fokozott szerkezeti integritás és tartósság
Az elektromos járművek öntvényei fokozzák a járművek szerkezeti integritását és tartósságát a biztonság és a hosszú élettartam érdekében. Ez a módszer megakadályozza az alkatrészek belső feszültségek kialakulását, így biztosítva a kiváló mechanikai tulajdonságokat. Erre a nagy terhelésnek és igénybevételnek kitett alkatrészek, például a felfüggesztések és az akkumulátorházak esetében lehet szükség.
Hőmenedzsment előnyei
Az EV öntvények másik hatékony előnye a hőkezelés. Az öntési eljárással készült alkatrészek tartalmazhatnak integrált hűtési megoldásokat. Az öntés segít a hő hatékonyabb kezelésében, és javítja a jármű általános teljesítményét és biztonságát.
Az EV öntvényekben használt anyagok
Az öntőanyag megfelelő kiválasztása nagyban befolyásolja a kimeneti eredményeket. A gyártó a megfelelő anyagválasztással sikeresen hozhat létre könnyített, jobb teljesítményű járműveket. Fedezzük fel a rendelkezésre álló lehetőségeket, amelyek az EV öntéshez alkalmazhatók.
Alumínium ötvözetek
Az alumíniumötvözetek kiváló tulajdonságokkal rendelkeznek, mint például a megmunkálhatóság, az alacsony sűrűség, a tartósság, a rozsdával szembeni ellenállás és a jó alakíthatóság. Ez az anyag jelentősen könnyű, és megfelelő szilárdsággal rendelkezik a különböző EV-alkatrészekhez, miközben jó alakíthatóságot kínál. Kiváló korrózióállósági jellemzője a környezeti hatásoknak kitett EV alkatrészek hosszú élettartamát mutatja.
Speciális alumínium ötvözetek
Az olyan speciális alumíniumötvözetek, mint az A356, A6061 és 7050 nagy szilárdsággal, önthetőséggel és jó korrózióállósággal rendelkeznek, így az öntéshez előnyben részesítik őket. Ezeket az ötvözeteket olyan alkatrészek szilárdsági és tartóssági követelményeinek kielégítésére használják, mint a motorházak, nagy igénybevételnek kitett alkalmazások és akkumulátorházak.
Magnézium ötvözetek
Az olyan magnéziumötvözetek, mint az AZ81D könnyű és könnyen önthető tulajdonságokkal rendelkeznek. Ezek az anyagok alkalmasak a súlycsökkentést igénylő alkatrészekhez, például akkumulátorok vázaihoz és szerkezeti elemekhez. A bevonatolási technológiák fejlődése a kisebb korrózióállóságuk ellenére is életképes.
Cink ötvözetek
A cink anyagot olyan kis, bonyolult alkatrészek gyártására lehet használni, amelyek kiváló méretstabilitást igényelnek. Ezek az ötvözetek kombinálhatók alumíniummal és magnéziummal, így a gyártó optimalizálhatja az egyes alkatrészek teljesítményét. A súly, a szilárdság és a tartósság egyensúlyának biztosítása az EV-kben.
Több anyagból készült öntvények
A több anyagból készült öntés különböző ötvözetek kombinációját jelenti egyetlen alkatrészen belül. Ez a technika javíthatja az olyan teljesítményjellemzőket, mint a hőkezelés és a szerkezeti integritás, és segíthet a tömeg csökkentésében. Előnyös olyan összetett alkatrészek készítésénél, amelyeknek több szakaszon keresztül változó tulajdonságokra van szükségük.
Az EV öntvények felhasználási területei
● Motorházak
● Akkumulátor tálcák
● Sebességváltó tokok
● Hőelnyelők
● Inverterek
Motorházak
A motorház alkatrészei védik az elektromos motorokat a külső sérülésektől, miközben biztosítják a megfelelő hőkezelést. Különösen alumíniumot és magnéziumot használnak ennek az alkatrésznek az elkészítéséhez, mivel ezek könnyűek, erősek és kiváló hőelvezető tulajdonságokkal rendelkeznek.
Akkumulátor tálcák
Az akkumulátortálcák biztosítják és tartják az elektromos járművek akkumulátorcelláit, és könnyű anyagokból, például alumíniumból gyárthatók. Ezek az ötvözetek csökkentik a jármű össztömegét és javítják a hatótávolságot. Ezenkívül ezeket a tálcákat úgy tervezték, hogy erősek és korrózióállóak legyenek, így biztosítva az alkatrészek hosszú élettartamát.
Sebességváltó tokok
Az elektromos járművek sebességváltóházai a motorból a kerekekhez történő erőátvitelért felelős alkatrészek. Az alumínium anyagok megfelelő választást jelentenek ennek az alkalmazásnak a létrehozásához. Mivel nagy szilárdsággal rendelkezik, és képes ellenállni az erőátvitel mechanikai igénybevételének.
Hőelnyelők
az elektromos járművek elektronikus alkatrészei túlzott hőt termelnek, amely hőelnyelők használatával kezelhető. Az alumínium megfelel ezeknek az alkalmazásoknak a kiváló hővezető képességgel kapcsolatos igényeinek. Segít fenntartani az optimális üzemi hőmérsékletet, és csökkenti a túlmelegedés esélyét.
Inverterek
A gyártók inverteres alkalmazásokat alkalmaznak a jármű egyenáramának váltakozó árammá alakítására. Ezeket az alkatrészeket alumíniummal gyártják, hogy hatékonyan elvezessék a hőt és védjék az érzékeny elektronikus alkatrészeket.
Az EV öntvények kihívásai és korlátai
A számos kihívás kezelése érdekében az elektromos járművek beépítése folyamatos innovációt igényel az anyagtudomány, az öntéstechnológia és az összeszerelés terén. Fedezze fel az EV-k néhány ijesztő kihívását és korlátait.
● Anyagi tulajdonságok
● Porozitás és öntési hibák
● Összeillesztés és összeszerelés
Anyagi tulajdonságok
Az anyagtulajdonságok fontos szerepet játszanak a kimeneti eredményekben. Ezek eredendő tulajdonságokat jelentenek, és nem mindig biztosítják a szükséges szilárdságot és tartósságot bizonyos alkalmazásokhoz. Az EV öntéshez használt anyag kiválasztásakor egyensúlyt kell teremteni a súlycsökkentés és a mechanikai teljesítmény között, ami bonyolult kompromisszumot jelenthet.
Porozitás és öntési hibák
A porozitás és a számos öntési hiba alapvető problémát jelent a nyomásos öntéses gyártás során. A porozitás vagy az apró légzsebek jelenléte a fém öntési folyamata során fordulhat elő.
Ez a hiba gyengítheti az alkatrészek szerkezeti integritását, és különböző tényezőkből adódhat. Ilyen például az öntési technika helytelen kezelése, a nem megfelelő öntőforma kialakítása vagy a szennyeződés. Ez a kihívás szigorú folyamatellenőrzést és fejlett minőségellenőrzési módszereket igényel.
Összeillesztés és összeszerelés
Az illesztés és az összeszerelés az elektromos járművek öntött alkatrészeinek másik fontos kihívását jelenti. A hagyományos hegesztési és rögzítési módszereket előnyben részesítik az olyan könnyű anyagok esetében, mint az alumínium és a magnézium.
A hőtágulási különbségek és a pontos igazítási igények bonyodalmakat okozhatnak az összeszerelési folyamatban. E kihívás kiküszöbölése érdekében súrlódásos keverőhegesztésre vagy ragasztásos kötésre van szükség. Ez biztosíthatja az öntött alkatrészek erős képességét és megbízhatóságát.
Az EV Casting jövője
A csúcstechnológiák és a megfelelő ötvözetek integrálása fogja előmozdítani az elektromos járművek öntvényeinek fejlődését. A jövő azonban hatalmas lehetőségeket rejt magában a további fejlesztések és áttörések tekintetében:
● Additív gyártás öntőformákhoz
● Szimuláció és modellezés
● Új ötvözetek és kompozitok
Additív gyártás öntőformákhoz
Az elektromos járműalkatrészek ipara az additív gyártás vagy 3D nyomtatás révén forradalmasodik. Ez a technológia csökkenti az átfutási időt és a költségeket, gyors prototípusgyártást és az összetett tervek testreszabását kínálja.
Ezenkívül ez a gyártás növeli az alkatrészek általános hatékonyságát és minőségét, mivel bonyolultabb és pontosabb szerszámgeometriákat tesz lehetővé.
Új ötvözetek és kompozitok az EV nyomásos öntésben
Alumínium ötvözetek
- A380
- 6061
Az alumíniumötvözetek tulajdonságai az EV-öntvények számára
- Sűrűség: Körülbelül 2,7 g/cm³.
- Olvadáspont: 660°C (1220°F)
- Young modulus: 69 GPa (10,000 ksi)
- Szakítószilárdság: 90-690 MPa (13-100 ksi)
- Folyáshatár: 50-600 MPa (7-87 ksi)
- Szakadási nyúlás: 1-40%
- Hővezető képesség: 150-200 W/m-K
Magnézium ötvözetek
- AZ91D
- AM60
Magnéziumötvözetek tulajdonságai az EV-öntvények számára
- Sűrűség: Körülbelül 1,74 g/cm³.
- Olvadáspont: 650°C (1202°F)
- Young modulus: 45 GPa (6,500 ksi)
- Szakítószilárdság: 150-340 MPa (22-49 ksi)
- Folyáshatár: 65-230 MPa (9-33 ksi)
- Szakadási nyúlás: 2-10%
- Hővezető képesség: 60-90 W/m-K
Cink ötvözetek
- Zamak 3
- Zamak 5
Cinkötvözetek tulajdonságai az EV-öntvények számára
- Sűrűség: Körülbelül 6,6-6,7 g/cm³.
- Olvadáspont: 420°C (788°F)
- Young modulus: 83 GPa (12,000 ksi)
- Szakítószilárdság: 250-400 MPa (36-58 ksi)
- Folyáshatár: 150-300 MPa (22-43 ksi)
- Szakadási nyúlás: 1-10%
- Hővezető képesség: 110-120 W/m-K
Következtetés:
Electric vehicle castings manufacturers are constantly seeking new ways to incorporate ev castings parts. Aludiecasting az EV öntési technikák változatos választékát kínálja. Könnyű alumíniumötvözeteket használunk egyedi alkatrészek, például motorházak és akkumulátortálcák gyártásához.
0 hozzászólás