Electric vehicle castings incorporates cutting-edge methods like giga casting to make complex, lightweight automotive parts. Electric vehicles are dominating the global automotive market. Market Watch'a göre, 2023 yılında ev tipi otomobil satışları 1 milyondan 1,6 milyona yükselecek. Technology like electric vehicle castings with giga casting technique is offering a sustainable alternative to gasoline-powered cars.

Anahtar Çıkarımlar:

1. EV Castings process
2. Elektrikli Araç döküm süreci
3.  EV döküm malzemeleri
4. EV Basınçlı Dökümde Yeni Alaşımlar ve Kompozitler

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.     Tasarım ve Kalıp Oluşturma

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.     Malzeme Hazırlama

Dökümde yüksek kaliteli sonuçlar elde etmek için malzeme hazırlama adımı çok önemlidir. Bu aşama, alüminyum gibi metal alaşımlarının seçilmesini ve hazırlanmasını içerir. Alüminyum, hafifliği ve mukavemet özellikleri nedeniyle elektrikli araç dökümünde yaygın olarak kullanılır. Üreticiler alaşımları fırınlarda belirli bir sıcaklığa kadar eritir ve döküm işlemi için hazırlar.

3.     Döküm Yöntemleri

EV castings components can be produced by adapting several casting methods, each with its specific advantages and applications.

                                I.            Yüksek Basınçlı Basınçlı Döküm

                              II.            Yerçekimi Döküm

                            III.            Diğer Döküm Teknikleri

       I.            Yüksek Basınçlı Basınçlı Döküm

Sürece Genel Bakış

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.

Elektrikli Araçlar için Faydalar

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.

Elektrikli Araçlardaki Uygulamalar

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.            Yerçekimi Döküm

Sürece Genel Bakış

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.

Elektrikli Araçlar için Faydalar

Üstün yapısal bütünlük gerektiren büyük, kalın duvarlı parçalar oluşturmak için faydalıdır. Daha küçük üretimleri veya özel bileşenleri uygun maliyetli bir şekilde üretebilir.

Elektrikli Araçlardaki Uygulamalar

Bu prosedür, yüksek mukavemet ve dayanıklılığın gerekli olduğu motor blokları, süspansiyon parçaları ve diğer yapısal elemanların üretiminde kullanılır.

  III.            Diğer Döküm Teknikleri

Kum Döküm

Erimiş metali kalıp içindeki boşluğa dökmek için kum karışımından bir kalıp oluşturulur. alümi̇nyum kum döküm yöntem. Karmaşık detaylara sahip karmaşık, büyük bileşenlerin üretimi için uygundur.

Yatırım Döküm

Kayıp mum dökümü olarak da adlandırılan bu teknik, daha iyi yüzey kalitesine sahip mükemmel boyutlarda parçalar üretmek için kullanılabilecek etkili bir döküm stratejisidir. Bu teknik, parçanın seramik bir kabukla kaplı bir balmumu kalıbının oluşturulmasını ve ardından bir kalıp yapmak için balmumunun eritilmesini içerir.

4.     Soğutma ve Katılaşma

Bu adım, metalin hala erimiş haldeyken kalıba enjekte edildikten sonra soğutulmasını ve katılaştırılmasını içerir. Soğutma hızı, nihai bileşenlerin mikroyapısını ve mekanik özelliklerini doğrudan etkileyebilir. Bu nedenle, kontrollü soğutma tekniği istenen mukavemet ve dayanıklılığın elde edilmesine yardımcı olur.

5.     Sökme ve Temizleme

Soğutma ve katılaştırma işleminden sonra, kum karışımı ile yapılan kalıp kırılarak veya HPDC durumunda kalıp açılarak döküm kalıptan çıkarılır. ayrıca, artık kalıp malzemelerinin, flaşın veya oksit tabakalarının çıkarıldığı temizleme adımını içerir.

6.     Son İşlem ve Denetim

Ek işleme, parlatma ve gerekli kaplamaların uygulanması son işlem ve inceleme sürecinde yapılır. Bu aşama, üreticinin yüzey kalitesi ve doğru boyutlara sahip bileşenler oluşturmasına yardımcı olur. Denetim adımı, çıktının gerekli kalite standardını karşılamasını sağlar.

EV Dökümlerinin Faydaları

Kalıp döküm teknikleri, özellikle ağırlık, tasarım ve maliyet gibi konularla uğraşırken, elektrikli araçların geleceğini şekillendirmek için çeşitli avantajlar sağlar. Gelin bu avantajları keşfedelim:

Ağırlık Azaltma ve Geliştirilmiş Sürüş Menzili

Elektrikli araçlar için birincil faydası ağırlık azaltımıdır. HPDC'deki (yüksek basınçlı kalıp döküm) alüminyum gibi hafif malzeme seçimleri araçların toplam ağırlığını azaltır. Hafif araçlar daha yüksek verimliliğe ve gelişmiş sürüş menziline sahiptir.

Tasarım Esnekliği ve Karmaşık Geometriler

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.

Maliyet Etkinliği ve Ölçeklenebilirlik

HPDC ve kokil döküm süreçleri hem uygun maliyetli hem de ölçeklenebilirdir. Bununla birlikte, kalıp oluşturma ve ekipman için ilk kurulum maliyetleri yüksek olabilir. Artan üretim hacimleriyle birlikte birim başına maliyet önemli ölçüde azalır. Bu ölçeklenebilirlik, elektrikli araçların daha uygun fiyatlı ve daha geniş bir pazar için erişilebilir olmasına yardımcı olur.

Geliştirilmiş Yapısal Bütünlük ve Dayanıklılık

Elektrikli araç dökümleri, güvenlik ve uzun ömürlülük amacıyla araçların yapısal bütünlüğünü ve dayanıklılığını artırır. Bu yöntem, bileşenlerin iç gerilimler oluşturmasını önleyerek mükemmel mekanik özellikler sağlar. Bu, süspansiyonlar ve akü muhafazaları gibi yüksek yüklere ve gerilimlere maruz kalan parçalar için gerekli olabilir.

Termal Yönetim Faydaları

Termal yönetim, EV dökümlerinin bir diğer etkili avantajıdır. Döküm işlemleriyle üretilen bileşenler entegre soğutma çözümleri içerebilir. Döküm, ısının daha verimli bir şekilde yönetilmesine yardımcı olur ve aracın genel performansını ve güvenliğini artırır.

EV Dökümlerinde Kullanılan Malzemeler

Uygun döküm malzemesi seçimi, çıktı sonuçlarında büyük bir fark yaratır. Üretici, doğru malzemeleri seçerek gelişmiş performansa sahip hafif araçları başarıyla oluşturabilir. EV dökümü için kullanılabilecek mevcut seçenekleri keşfedelim.

Alüminyum Alaşımları

Alüminyum alaşımları işlenebilirlik, düşük yoğunluk, dayanıklılık, paslanmaya karşı direnç ve iyi şekillendirilebilirlik gibi mükemmel özellikler sunar. Bu malzeme önemli ölçüde hafiftir ve iyi şekillendirilebilirlik sunarken çeşitli EV bileşenleri için yeterli mukavemete sahiptir. Üstün korozyon direnci özelliği, çevresel koşullara maruz kalan elektrikli araç parçalarının uzun ömürlü olmasını sağlar.

Spesifik Alüminyum Alaşımları

A356, A6061 ve 7050 gibi özel alüminyum alaşımları yüksek mukavemete, dökülebilirliğe ve iyi korozyon direncine sahiptir, bu da onları döküm için tercih edilen seçenek haline getirir. Bu alaşımlar motor gövdeleri, yüksek stresli uygulamalar ve akü muhafazaları gibi parçaların güç ve dayanıklılık gereksinimlerini karşılamak için kullanılır.

Magnezyum Alaşımları

AZ81D gibi magnezyum alaşımları hafiflik ve döküm kolaylığı özellikleri sunar. Bu malzemeler, batarya çerçeveleri ve yapısal parçalar gibi ağırlık tasarrufu gerektiren bileşenler için uygundur. Kaplama teknolojilerindeki ilerleme, daha düşük korozyon direncine rağmen uygulanabilirliklerine sahiptir.

Çinko Alaşımları

Çinko malzeme, mükemmel boyutsal kararlılık gerektiren küçük, karmaşık parçaların üretimi için kullanılabilir. Bu alaşımlar alüminyum ve magnezyum ile birleştirilerek üreticinin her bir bileşenin performansını optimize etmesine olanak tanır. Elektrikli araçlarda ağırlık, güç ve dayanıklılık dengesinin sağlanması.

Çok Malzemeli Döküm

Çok malzemeli döküm, tek bir bileşen içinde farklı alaşımların kombinasyonlarını içerir. Bu teknik, termal yönetim ve yapısal bütünlük gibi performans özelliklerini geliştirebilir ve ağırlığı azaltmaya yardımcı olabilir. Çeşitli bölümlerde farklı özelliklere ihtiyaç duyan karmaşık parçalar oluşturmak için faydalıdır.

EV Döküm Uygulamaları

●        Motor Gövdeleri

●        Akü Tepsileri

●        Şanzıman Kılıfları

●        Isı Emiciler

●        İnvertörler

Motor Gövdeleri

Motor gövdesi parçaları, elektrik motorlarını harici hasarlardan korurken uygun termal yönetimi de sağlar. Özellikle alüminyum ve magnezyum, hafiflikleri, dayanıklılıkları ve mükemmel ısı yayma özellikleri nedeniyle bu bileşeni oluşturmak için kullanılır.

Akü Tepsileri

Batarya tepsileri elektrikli araçların batarya hücrelerini sabitler ve tutar ve alüminyum gibi hafif malzemelerle üretilebilir. Bu alaşımlar aracın toplam ağırlığını azaltır ve sürüş menzilini artırır. Ayrıca, bu tepsiler güçlü ve korozyona karşı dayanıklı olacak şekilde tasarlanarak parçaların uzun ömürlü olmasını sağlar.

Şanzıman Kılıfları

Elektrikli araçlardaki transmisyon kutuları, gücün motordan tekerleklere aktarılmasından sorumlu bileşenler olarak görev yapar. Alüminyum malzemeler bu uygulamayı oluşturmak için uygun bir seçimdir. Çünkü yüksek mukavemete ve güç aktarımının mekanik streslerine dayanma kabiliyetine sahiptir.

Isı Emiciler

Elektrikli araçlardaki elektronik bileşenler, ısı alıcıları kullanılarak yönetilebilecek aşırı ısı üretir. Alüminyum, bu uygulamaların üstün termal iletkenlik ihtiyaçlarını karşılayabilir. Optimum çalışma sıcaklığının korunmasına yardımcı olur ve aşırı ısınma olasılığını azaltır.

İnvertörler

Üreticiler, aracın doğru akımını alternatif akıma dönüştürmek için invertör uygulamaları kullanırlar. Bu parçaları, ısı dağılımında etkili olmaları ve hassas elektronik bileşenlere karşı koruyucu olmaları için alüminyumdan üretirler.

EV Dökümlerinin Zorlukları ve Sınırlamaları

Çeşitli zorlukların üstesinden gelmek için, elektrikli araçların dahil edilmesi malzeme bilimi, döküm teknolojisi ve montajda sürekli yenilikler gerektirir. Elektrikli araçların göz korkutucu zorluklarından ve sınırlamalarından bazılarını keşfedin.

●        Malzeme Özellikleri

●        Porozite ve Döküm Hataları

●        Birleştirme ve Montaj

Malzeme Özellikleri

Malzeme özellikleri çıktı sonuçlarında hayati bir rol oynar. Doğal özellikler taşırlar ve belirli uygulamalar için gerekli mukavemet ve dayanıklılığı her zaman sağlayamayabilirler. EV döküm için malzeme seçiminde ağırlık azaltma ile mekanik performans arasında bir denge kurulması gerekir ki bu da karmaşık bir değiş tokuş olabilir.

Porozite ve Döküm Hataları

Gözeneklilik ve çok sayıda döküm hatası, basınçlı döküm üretiminde çok önemli sorunlardır. Metalin döküm işlemi sırasında gözeneklilik veya küçük hava ceplerinin varlığı meydana gelebilir.

Bu kusur, bileşenlerin yapısal bütünlüğünü zayıflatabilir ve çeşitli faktörlerden kaynaklanabilir. Döküm tekniğinde yanlış yönetim, yetersiz kalıp tasarımı veya kirlenme gibi. Bu zorluk, sıkı süreç kontrolü ve gelişmiş kalite denetim yöntemleri gerektirir.

Birleştirme ve Montaj

Birleştirme ve montaj, elektrikli araçlardaki döküm bileşenlerin bir diğer önemli zorluğuna işaret etmektedir. Alüminyum ve magnezyum gibi hafif malzemeler için geleneksel kaynak ve sabitleme yöntemleri tercih edilmektedir.

Termal genleşmedeki farklılıklar ve hassas hizalama ihtiyaçları montaj sürecinde komplikasyonlara neden olabilir. Bu zorluğu ortadan kaldırmak için sürtünme karıştırma kaynağı veya yapıştırıcı bağlama gereklidir. Bu, döküm parçaların güçlü kabiliyetini ve güvenilirliğini sağlayabilir.  

EV Dökümün Geleceği

En yeni teknolojilerin ve uygun alaşımların entegrasyonu, elektrikli araç dökümlerinin evrimini yönlendirecektir. Bununla birlikte, geleceği daha fazla ilerleme ve atılım için muazzam bir potansiyel barındırmaktadır:

●        Döküm Kalıpları için Katmanlı Üretim

●        Simülasyon ve Modelleme

●        Yeni Alaşımlar ve Kompozitler

Döküm Kalıpları için Katmanlı Üretim

Elektrikli araç bileşenleri endüstrisi, eklemeli üretim veya 3D baskı yoluyla devrim yaratıyor. Bu teknoloji, hızlı prototip oluşturma ve karmaşık tasarımların özelleştirilmesini sağlayarak teslim sürelerini ve maliyetleri azaltıyor.

 Ayrıca bu üretim, daha karmaşık ve hassas kalıp geometrileri sağlayarak parçaların genel verimliliğini ve kalitesini artırır.

EV Basınçlı Dökümde Yeni Alaşımlar ve Kompozitler

Alüminyum Alaşımları

-         A380

-         6061

EV kalıp dökümleri için Alüminyum Alaşımlarının Özellikleri

-         Yoğunluk: Yaklaşık 2,7 g/cm³

-         Erime Noktası: 660°C (1220°F)

-         Young's Modülü: 69 GPa (10.000 ksi)

-         Çekme Dayanımı: 90-690 MPa (13-100 ksi)

-         Akma Dayanımı: 50-600 MPa (7-87 ksi)

-         Kopma Uzaması: 1-40%

-         Termal İletkenlik: 150-200 W/m-K

Magnezyum Alaşımları

-         AZ91D

-         AM60

EV kalıp dökümleri için Magnezyum Alaşımlarının Özellikleri

-         Yoğunluk: Yaklaşık 1,74 g/cm³

-         Erime Noktası: 650°C (1202°F)

-         Young's Modülü: 45 GPa (6,500 ksi)

-         Çekme Dayanımı: 150-340 MPa (22-49 ksi)

-         Akma Dayanımı: 65-230 MPa (9-33 ksi)

-         Kopma Uzaması: 2-10%

-         Termal İletkenlik: 60-90 W/m-K

Çinko Alaşımları

-         Zamak 3

-         Zamak 5

EV kalıp dökümleri için Çinko Alaşımlarının Özellikleri

-         Yoğunluk: Yaklaşık 6,6-6,7 g/cm³

-         Erime Noktası: 420°C (788°F)

-         Young's Modülü: 83 GPa (12.000 ksi)

-         Çekme Dayanımı: 250-400 MPa (36-58 ksi)

-         Akma Dayanımı: 150-300 MPa (22-43 ksi)

-         Kopma Uzaması: 1-10%

-         Termal İletkenlik: 110-120 W/m-K

Sonuç:

Electric vehicle castings manufacturers are constantly seeking new ways to incorporate ev castings parts.  Aludiecasting çok çeşitli EV döküm teknikleri sunmaktadır. Motor gövdeleri ve akü tepsileri gibi özel parçalar üretmek için hafif alüminyum alaşımları kullanıyoruz.