Electric vehicle castings incorporates cutting-edge methods like giga casting to make complex, lightweight automotive parts. Electric vehicles are dominating the global automotive market. Potrivit Market Watch, vânzările de mașini ev au crescut de la 1 milion la 1,6 milioane în 2023. Technology like electric vehicle castings with giga casting technique is offering a sustainable alternative to gasoline-powered cars.
Principalele concluzii:
- EV Castings process
- Procesul de turnare a vehiculelor electrice
- Materiale de turnare EV
- Aliaje și compozite noi în turnarea sub presiune EV
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. Proiectare și creare de matrițe
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. Pregătirea materialului
Etapa de pregătire a materialului este esențială pentru obținerea unor rezultate de înaltă calitate în turnare. Această etapă implică selectarea și pregătirea aliajelor metalice, cum ar fi aluminiul. Aluminiul este cel este utilizat în mod obișnuit în turnarea vehiculelor electrice datorită proprietăților sale ușoare și de rezistență. Producătorii topesc aliajele în cuptoare la o temperatură specifică și le pregătesc pentru procesul de turnare.
3. Metode de turnare
EV castings components can be produced by adapting several casting methods, each with its specific advantages and applications.
I. Turnare sub presiune de înaltă presiune (High-Pressure Die Casting)
II. Gravity Casting
III. Alte tehnici de turnare
I. Turnare sub presiune de înaltă presiune (High-Pressure Die Casting)
Prezentare generală a procesului
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.
Beneficii pentru vehiculele electrice
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.
Aplicații în vehiculele electrice
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. Gravity Casting
Prezentare generală a procesului
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.
Beneficii pentru vehiculele electrice
Este benefic pentru crearea de piese mari, cu pereți groși, care necesită o integritate structurală superioară. Poate produce producții mai mici sau componente specializate în mod rentabil.
Aplicații în vehiculele electrice
Această procedură este utilizată pentru fabricarea blocurilor motor, a pieselor de suspensie și a altor elemente structurale care necesită rezistență și durabilitate ridicate.
III. Alte tehnici de turnare
Sand Casting
O matriță este creată dintr-un amestec de nisip pentru a turna metalul topit în cavitatea din aluminiu turnat în nisip Metoda. Este potrivită pentru producerea de componente complexe, mari, cu detalii complicate.
Turnare de investiții
Este o strategie eficientă de turnare care poate fi utilizată pentru a produce piese în dimensiuni perfecte cu finisaje de suprafață mai bune, numită și turnare cu ceară pierdută. Această tehnică include crearea unei matrițe din ceară a piesei acoperită cu un înveliș ceramic și apoi topirea cerii pentru a realiza o matriță.
4. Răcirea și solidificarea
Această etapă include răcirea și solidificarea metalului după ce acesta este injectat în matriță în timp ce este încă topit. Viteza de răcire poate avea un impact direct asupra microstructurii și proprietăților mecanice ale componentelor finale. Prin urmare, tehnica de răcire controlată ajută la obținerea rezistenței și durabilității dorite.
5. Îndepărtare și curățare
După procesul de răcire și solidificare, piesa turnată este scoasă din matriță prin spargerea matriței realizate cu un amestec de nisip sau prin deschiderea matriței în cazul HPDC. aceasta implică în continuare etapa de curățare, în care se îndepărtează materialele reziduale din matriță, strălucirea sau straturile de oxid.
6. Finisare și inspecție
Prelucrarea suplimentară, lustruirea și aplicarea oricărei acoperiri necesare sunt efectuate în timpul procesului de finisare și inspecție. Această fază ajută producătorul să creeze componente cu finisaje de suprafață și dimensiuni exacte. Etapa de inspecție asigură că produsul finit îndeplinește standardele de calitate necesare.
Beneficiile pieselor turnate EV
Tehnicile de turnare sub presiune oferă mai multe avantaje pentru modelarea viitorului vehiculelor electrice, în special atunci când sunt abordate aspecte precum greutatea, designul și costul. Haideți să descoperim aceste avantaje:
Reducerea greutății și autonomie îmbunătățită
Principalul său beneficiu pentru vehiculele electrice este reducerea greutății. Selectarea materialelor ușoare, cum ar fi aluminiul în HPDC (turnare sub presiune înaltă) reduce greutatea totală a vehiculelor. Vehiculele ușoare au o eficiență mai mare și o autonomie îmbunătățită.
Flexibilitate de proiectare și geometrii complexe
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.
Rentabilitate și scalabilitate
Procesele HPDC și de turnare prin gravitație sunt rentabile și scalabile. Cu toate acestea, costurile inițiale de instalare pentru crearea matrițelor și echipamente pot fi ridicate. Costul per unitate scade semnificativ odată cu creșterea volumelor de producție. Această scalabilitate contribuie la realizarea unor vehicule electrice mai accesibile și mai accesibile pentru o piață mai largă.
Integritate structurală și durabilitate îmbunătățite
Piesele turnate pentru vehicule electrice sporesc integritatea structurală și durabilitatea vehiculelor în scopuri de siguranță și longevitate. Această metodă împiedică formarea de tensiuni interne la componente, asigurând proprietăți mecanice excelente. Acest lucru poate fi necesar pentru piesele expuse la sarcini și tensiuni ridicate, cum ar fi suspensiile și carcasele bateriilor.
Beneficiile managementului termic
Managementul termic este un alt beneficiu eficient al pieselor turnate EV. Componentele realizate prin procese de turnare pot include soluții integrate de răcire. Turnarea ajută la gestionarea mai eficientă a căldurii și îmbunătățește performanța generală și siguranța vehiculului.
Materiale utilizate în piesele turnate EV
Selecția adecvată a materialului de turnare face o diferență majoră în rezultatele obținute. Producătorul poate crea cu succes vehicule ușoare cu performanțe îmbunătățite prin alegerea materialelor potrivite. Să descoperim opțiunile disponibile care pot fi utilizate pentru turnarea EV.
Aliaje de aluminiu
Aliajele de aluminiu oferă caracteristici excelente, cum ar fi prelucrabilitatea, densitatea redusă, durabilitatea, rezistența la rugină și formabilitatea bună. Acest material este foarte ușor și are o rezistență adecvată pentru diverse componente EV, oferind în același timp o bună formabilitate. Caracteristica sa superioară de rezistență la coroziune demonstrează longevitatea pieselor EV expuse la condițiile de mediu.
Aliaje de aluminiu specifice
Aliajele specifice de aluminiu, cum ar fi A356, A6061 și 7050, au rezistență ridicată, turnabilitate și rezistență bună la coroziune, ceea ce le face alegerea preferată pentru turnare. Aceste aliaje sunt utilizate pentru a îndeplini cerințele de rezistență și durabilitate ale pieselor precum carcasele motoarelor, aplicațiile de înaltă rezistență și carcasele bateriilor.
Aliaje de magneziu
Aliajele de magneziu precum AZ81D oferă proprietăți ușoare și ușor de turnat. Aceste materiale sunt potrivite pentru componentele care necesită economie de greutate, cum ar fi cadrele bateriilor și piesele structurale. Progresul în tehnologiile de acoperire are viabilitatea acestora, în ciuda rezistenței lor mai scăzute la coroziune.
Aliaje de zinc
Materialul zinc poate fi utilizat pentru fabricarea pieselor mici și complicate care necesită o stabilitate dimensională excelentă. Aceste aliaje pot fi combinate cu aluminiu și magneziu, permițând producătorului să optimizeze performanța fiecărei componente. Asigurarea echilibrului dintre greutate, rezistență și durabilitate în EV-uri.
Turnare multi-material
Turnarea multi-material implică combinații de aliaje diferite într-o singură componentă. Această tehnică poate îmbunătăți caracteristicile de performanță precum managementul termic și integritatea structurală și poate contribui la reducerea greutății. Este benefică pentru crearea de piese complexe care necesită proprietăți variate în mai multe secțiuni.
Aplicații ale pieselor turnate EV
● Carcasele motorului
● Tăvi pentru baterii
● Carcase de transmisie
● Spălători de căldură
● Invertoare
Carcasele motorului
Componentele carcasei motorului protejează motoarele electrice de deteriorările externe, asigurând în același timp un management termic adecvat. În special, aluminiul și magneziul sunt utilizate pentru a crea această componentă datorită greutății lor reduse, rezistenței și proprietăților excelente de disipare a căldurii.
Tăvi pentru baterii
Suporturile pentru baterii fixează și mențin celulele bateriei vehiculelor electrice și pot fi produse din materiale ușoare precum aluminiul. Aceste aliaje reduc greutatea totală a vehiculului și îmbunătățesc autonomia. În plus, aceste tăvi sunt proiectate pentru a fi puternice și anti-coroziune, asigurând longevitatea pieselor.
Carcase de transmisie
Carcasele de transmisie din vehiculele electrice servesc drept componente responsabile pentru transferul puterii de la motor la roți. Materialele din aluminiu sunt o alegere potrivită pentru crearea acestei aplicații. Deoarece are o rezistență ridicată și capacitatea de a rezista solicitărilor mecanice ale transmisiei de putere.
Spălători de căldură
componentele electronice din vehiculele electrice generează căldură excesivă care poate fi gestionată prin utilizarea radiatoarelor. Aluminiul poate satisface nevoile acestor aplicații pentru o conductivitate termică superioară. Acesta ajută la menținerea temperaturii optime de funcționare și reduce șansele de supraîncălzire.
Invertoare
Producătorii utilizează aplicații de invertor pentru a converti curentul continuu al vehiculului în curent alternativ. Ei produc aceste piese cu aluminiu pentru a le face eficiente pentru disiparea căldurii și pentru a le proteja împotriva componentelor electronice sensibile.
Provocări și limitări ale pieselor turnate EV
Pentru a face față mai multor provocări, încorporarea vehiculelor electrice necesită inovații continue în știința materialelor, tehnologia de turnare și asamblare. Descoperiți câteva dintre provocările descurajatoare și limitările EV.
● Proprietăți materiale
● Porozitate și defecte de turnare
● Îmbinare și asamblare
Proprietăți materiale
Proprietățile materialelor joacă un rol esențial în rezultatele obținute. Acestea prezintă caracteristici inerente și pot să nu ofere întotdeauna rezistența și durabilitatea necesare pentru anumite aplicații. Selectarea materialului pentru turnarea EV trebuie să echilibreze reducerea greutății cu performanțele mecanice, ceea ce poate fi un compromis complicat.
Porozitate și defecte de turnare
Porozitatea și numeroasele defecte de turnare sunt preocupări cruciale în producția de turnare sub presiune. Porozitatea sau prezența unor mici pungi de aer poate apărea în timpul procesului de turnare a metalului.
Acest defect poate slăbi integritatea structurală a componentelor și provine din diferiți factori. Cum ar fi gestionarea greșită a tehnicii de turnare, proiectarea inadecvată a matriței sau contaminarea. Această provocare necesită un control riguros al procesului și metode avansate de inspecție a calității.
Îmbinare și asamblare
Îmbinarea și asamblarea indică o altă provocare crucială a componentelor turnate în vehiculele electrice. Metodele tradiționale de sudare și fixare sunt preferate pentru materialele ușoare precum aluminiul și magneziul.
Diferențele de dilatare termică și necesitățile de aliniere precisă pot cauza complicații în procesul de asamblare. Pentru a elimina această provocare, este necesară sudarea prin frecare sau lipirea adezivă. Acest lucru poate asigura capacitatea puternică și fiabilitatea pieselor turnate.
Viitorul turnării EV
Integrarea tehnologiilor de ultimă oră și a aliajelor adecvate va conduce la evoluția pieselor turnate pentru vehicule electrice. Cu toate acestea, viitorul său deține un potențial imens pentru noi progrese și descoperiri:
● Fabricarea aditivă pentru matrițe de turnare
● Simulare și modelare
● Aliaje și compozite noi
Fabricarea aditivă pentru matrițe de turnare
Industria componentelor vehiculelor electrice se revoluționează prin fabricarea aditivă sau printarea 3D. Această tehnologie reduce timpii de execuție și costurile, oferind prototipuri rapide și personalizarea modelelor complexe.
În plus, această producție îmbunătățește eficiența și calitatea generală a pieselor, permițând geometrii mai complexe și mai precise ale matrițelor.
Aliaje și compozite noi în turnarea sub presiune EV
Aliaje de aluminiu
- A380
- 6061
Proprietăți ale aliajelor de aluminiu pentru piese turnate sub presiune EV
- Densitate: Aproximativ 2,7 g/cm³
- Punct de topire: 660°C (1220°F)
- Modulul lui Young: 69 GPa (10,000 ksi)
- Rezistența la tracțiune: 90-690 MPa (13-100 ksi)
- Rezistența la rupere: 50-600 MPa (7-87 ksi)
- Elongație la rupere: 1-40%
- Conductivitate termică: 150-200 W/m-K
Aliaje de magneziu
- AZ91D
- AM60
Proprietăți ale aliajelor de magneziu pentru piese turnate sub presiune EV
- Densitate: Aproximativ 1,74 g/cm³
- Punct de topire: 650°C (1202°F)
- Modulul lui Young: 45 GPa (6,500 ksi)
- Rezistența la tracțiune: 150-340 MPa (22-49 ksi)
- Rezistența la rupere: 65-230 MPa (9-33 ksi)
- Elongație la rupere: 2-10%
- Conductivitate termică: 60-90 W/m-K
Aliaje de zinc
- Zamak 3
- Zamak 5
Proprietăți ale aliajelor de zinc pentru piese turnate sub presiune EV
- Densitate: Aproximativ 6,6-6,7 g/cm³
- Punct de topire: 420°C (788°F)
- Modulul lui Young: 83 GPa (12,000 ksi)
- Rezistența la tracțiune: 250-400 MPa (36-58 ksi)
- Rezistența la curgere: 150-300 MPa (22-43 ksi)
- Elongație la rupere: 1-10%
- Conductivitate termică: 110-120 W/m-K
Concluzie:
Electric vehicle castings manufacturers are constantly seeking new ways to incorporate ev castings parts. Aludiecasting oferă o gamă variată de tehnici de turnare EV. Folosim aliaje ușoare de aluminiu pentru a produce piese personalizate, cum ar fi carcase de motor și tăvi de baterii.
0 Comentarii