Ako automobilový priemysel implementuje uhlíkovú neutralitu, znižuje emisie uhlíka a dosahuje trvalo udržateľný rozvoj priemyslu?

Skutočnosť, že 25 % ročnej produkcie kovov v automobilovom priemysle nikdy neskončí vo výrobkoch, ale je zošrotovaných prostredníctvom dodávateľského reťazca, je skutočnosťou, že technológia tvárnenia kovov v automobilovom priemysle má veľký potenciál na zníženie kovového odpadu.Hlavný environmentálny dopad hutníckeho priemyslu jednoznačne pochádza z pôvodnej výroby kovov z rúd, ktoré sú vysoko optimalizované.Následné procesy tvárnenia kovov, ktoré boli vyladené na maximálny výkon, sa ukázali ako veľmi nehospodárne.Pravdepodobne asi polovica kovu vyrobeného na svete každý rok je nepotrebná, pričom štvrtina kovovej produkcie nikdy nedosiahne produkt, ktorý sa odreže po vyrezaní alebo hlbokom ťahaní.

Navrhovanie alebo obrábanie kovov s vyššou pevnosťou

Použitie pokročilého obrábania, ako sú servolisy a riadené valcovanie, môže znížiť straty materiálu a vyrábať diely s vyššou pevnosťou a lisovanie za tepla rozširuje použiteľnosť vysokopevnostných kovov na diely..Tradičnéplech tvoriaci zložité geometrie, pokročilé kovanie za studena znižuje plytvanie materiálom formovaním zložitejších tvarov pre lepší výkon a znížené požiadavky na obrábanie.Youngov modul kovových materiálov je v podstate určený základným chemickým zložením s malými zásadnými zmenami a inovatívne spracovanie v zložení a termomechanických aspektoch výrazne zvyšuje pevnosť kovu.V budúcnosti, keď sa obrábacie procesy budú naďalej vyvíjať, vylepšené konštrukcie komponentov umožnia zvýšenie pevnosti a zároveň zvýšenie tuhosti.Pre inžinierov v oblasti tvárnenia (výroby) kovov na dosiahnutie vysokej tuhosti, vysokej pevnosti, lacných dielov Spolupracujte s dizajnérmi komponentov pri navrhovaní ľahších, pevnejších tvarov a štruktúr produktov as vedcami v oblasti materiálov na vývoji pevnejšieho a pevnejšieho ekonomického kovu.

Znížte straty výnosov v dodávateľskom reťazci plechu

Vo výrobe motorov v súčasnosti dominuje šrot z orezávania a lisovania, pričomv priemere asi polovica plechov končí v automobilovom priemysle, s priemernou výťažnosťou v odvetví 56 % a osvedčenými postupmi okolo 70 %.Straty materiálu, ktoré nie sú spojené so spracovaním, sa dajú pomerne ľahko znížiť, napríklad vnorením rôznych tvarov pozdĺž cievky, čo je už bežná prax v iných odvetviach.Straty lisovaním spojené s neužitočnými pásmi pri hlbokom ťahaní nemusia byť úplne eliminované a môžu sa v budúcnosti znížiť.Použitie dvojčinných lisov je nahradené alternatívnymi metódami na tvarovanie dielov v čistom tvare, možnosť osovo symetrických dielov vyrobených rotáciou, táto technická príležitosť nebola úplne preskúmaná a je potrebné pokračovať v znižovaní chybovosti pri lisovaní stratu technológie a produktu a procesu.

Vyhnite sa nadmernému dizajnu

Výroba motorov s oceľovými a oceľovými rámami často nadmerne využíva oceľ až o 50 %, náklady na oceľ sú nízke a mzdové náklady vysoké, najlacnejším spôsobom výroby motorov je často použitie dodatočnej ocele, aby sa predišlo konštrukcii, ako aj požadovaným výrobným nákladom použit .Pri mnohých motorových projektoch nepoznáme zaťaženie, ktoré bude počas životnosti motora pôsobiť, preto vezmite extrémne konzervatívne návrhy a navrhnite ich pre najvyššie predstaviteľné zaťaženie, aj keď v praxi neexistuje žiadna možnosť, že sa to stane.Budúce inžinierske vzdelanie môže poskytnúť viac školení o toleranciách a rozmeroch, ktoré pomôžu znížiť nadmerné používanie, a lepšie pochopenie charakteristík, ktoré vznikajú pri výrobe komponentov, pomôže vyhnúť sa takémuto nadmernému používaniu.

Procesy na báze prášku (spekanie, izostatické lisovanie za tepla alebo 3D tlač) sú často neefektívne z hľadiska spotreby energie a materiálu.Ak ste zvyknutí na výrobu celých dielov, práškové procesy kombinované s tradičnými procesmi formovania kovov pre miestne detaily môžu poskytnúť určité zvýšenie efektívnosti pre celkovú energetickú a materiálovú účinnosť a vstrekovanie kompozitného polyméru a kovového prášku môže zvýšiť efektivitu.Iniciatíva na valcovanie za tepla vlastného mäkkého magnetického kompozitného materiálu (SMC), ktorý by mohol ušetriť asi jednu tretinu kovu potrebného na stator/rotor, sa ukázala ako technicky sľubná, ale nevyvolala komerčný záujem.Automobilový priemysel nemá záujem o inovácie, pretože plech valcovaný za studena pre stator/rotor je už lacný a zákazníci nemajú záujem, pretože uvidia malý rozdiel v nákladoch a v špeciálnych prípadoch nemusia byť vhodné.

Pred výmenou nechajte produkty dlhšie v prevádzke

Väčšina produktov sa vymení a vydrží dlhšie, kým sa „rozbije“ a snaha o inovácie závisí od nových obchodných modelov, kde všetky kovy vyvíjajú a udržiavajú spoločnosti zamerané na optimalizáciu životnosti materiálu.

Zlepšená recyklácia kovového odpadu

Tradičná recyklácia taveniny závisí od kontroly zloženia kovu, kontaminácie medi pri recyklácii ocele alebo legovania pri zmiešanom odlievaní a recyklácii kovania môže znížiť hodnotu kovov vyrobených zo šrotu.Nové spôsoby identifikácie, separácie a triedenia rôznych tokov kovového odpadu môžu pridať značnú hodnotu.Hliník (a možno aj niektoré iné neželezné kovy) možno tiež recyklovať bez roztavenia pevným spojením a čistenie extrudovaných hliníkových triesok môže mať vlastnosti ekvivalentné pôvodnému materiálu a recyklácii v tuhom stave, čo sa zdá byť efektívne.V súčasnosti môže iné spracovanie ako extrúzia spôsobiť problémy s praskaním povrchu, ale to sa dá riešiť v budúcom vývoji procesu.Trh so šrotom v súčasnosti len zriedka rozoznáva presné zloženie šrotu, namiesto toho ho oceňuje podľa zdroja a trh s recykláciou by v budúcnosti mohol byť hodnotnejší tým, že vytvorí úspory energie na recykláciu a viac separovaného toku odpadu.Ako emisie z výroby nových materiálov ovplyvňujú (materializované emisie), porovnávajú účinky používania produktov vyrobených rôznymi spôsobmi (emisie vo fáze používania), dizajn produktu môže uľahčiť zlepšovanie materiálov kombináciou vývoja výrobnej technológie a recyklácie kovového šrotu Efektívne použitie a opätovné použitie.

na záver

Zvyknutie si na nové flexibilné procesy môže kompenzovať prehnané inžinierstvo, motivácia komerčne implementovať procesy šetrenia materiálu je v súčasnosti slabá a neexistuje žiadny celosvetovo akceptovaný mechanizmus, ktorý by zabezpečil proti prúdu nízke dopady.Ale procesy s vysokými emisiami, až po procesy s vysokou hodnotou a nízkymi emisiami, sťažujú vytvorenie obchodného prípadu na zvýšenie efektívnosti.Podľa súčasných stimulov sa dodávatelia materiálov zameriavajú na maximalizáciu predaja a výrobný dodávateľský reťazec je primárne zameraný na znižovanie nákladov na pracovnú silu a nie na materiálové náklady.Likvidácia kovov s vysokými nákladmi na aktíva vedie k dlhodobému zablokovaniu zavedených postupov, pričom zákazníci a koncoví používatelia majú malú motiváciu k úsporám materiálu, pokiaľ to nevytvorí podstatné úspory nákladov.S rastúcou potrebou znižovať globálne emisie oxidu uhličitého bude automobilový priemysel čeliť rastúcemu tlaku na pridávanie hodnotnejších materiálov k menšiemu počtu nových produktov a automobilový priemysel už preukázal veľký potenciál pre inovácie.