Kuidas rakendab autotööstus süsinikuneutraalsust, vähendab süsinikdioksiidi heitkoguseid ja saavutab tööstuse jätkusuutliku arengu?

Asjaolu, et 25% autotööstuse aastasest metallitoodangust ei jõua kunagi toodeteni, vaid läheb tarneahela kaudu vanarauaks, on tõsiasi, et autotööstuse metallivormimistehnoloogial on suur potentsiaal metallijäätmete vähendamiseks.Metallurgiatööstuse peamine keskkonnamõju tuleneb selgelt metallide algsest tootmisest maakidest, mis on väga optimeeritud.Allavoolu metallivormimisprotsessid, mis on häälestatud maksimaalse väljundi saavutamiseks, osutusid väga raiskavateks.Tõenäoliselt on umbes pool maailmas igal aastal toodetud metallist ebavajalik, kuna veerand metallitoodangust ei jõua kunagi tooteni, lõigatakse pärast tühjendamist või sügavtõmbamist ära.

Kõrgema tugevusega metallide projekteerimine või töötlemine

Täiustatud töötluse, nagu servopressid ja kontrollitud valtsimine, kasutamine võib vähendada materjalikadu ja toota tugevamaid osi ning kuumstantsimine laiendab ülitugevate metallide rakendatavust osadele..Traditsioonilinelehtmetallist keerukate geomeetriate moodustamine, täiustatud külmsepistamine vähendab materjali raiskamist, moodustades raskemaid kujundeid parema jõudluse ja väiksemate töötlemisnõuete saavutamiseks.Metallmaterjalide Youngi mooduli määrab põhiliselt aluseks olev keemiline koostis, mis on põhimõtteliselt vähe muutunud ning koostise ja termomehaaniliste aspektide uuenduslik töötlemine suurendab oluliselt metalli tugevust.Tulevikus, kuna töötlemisprotsessid arenevad edasi, võimaldavad täiustatud komponentide konstruktsioonid suurendada tugevust, suurendades samal ajal jäikust.Metalli vormimis- (tootmis-) inseneridele suure jäikuse, suure tugevuse ja madalate kuludega osade saavutamiseks Tehke koostööd komponentide disaineritega, et kujundada kergemaid, tugevamaid toote kujusid ja struktuure, ning materjaliteadlastega, et töötada välja tugevam ja tugevam ökonoomne metall.

Vähendage saagikaod lehtmetalli tarneahelas

Mootoritootmises domineerib praegu blankett- ja stantsimisjääkkeskmiselt umbes pooled lehtedest jõuavad autotööstusesse, tööstuse keskmine tootlus on 56% ja parimad tavad umbes 70%.Töötlemisega mitteseotud materjalikadusid on suhteliselt lihtne vähendada, näiteks pesastades mööda mähist erinevaid kujundeid, mis on juba levinud praktika teistes tööstusharudes.Sügavtõmbamise ajal kasutute ribadega seotud tembeldamiskaod ei pruugi olla täielikult kõrvaldatud ja neid võidakse tulevikus vähendada.Kahetoimeliste presside kasutamine asendatakse alternatiivsete meetoditega võrgukujuliste osade moodustamiseks, teljesümmeetriliste osade võimalus pöörlemisel, seda tehnilist võimalust ei ole täielikult uuritud ja stantsimisel on vaja jätkata defektide arvu vähendamist. tehnoloogia ning toote- ja protsessidisaini kadu.

Vältige üledisainimist

Terasest ja terasraamidest ehitatud mootorite tootmine kasutab terast sageli kuni 50% üle, terasekulud on madalad ja tööjõukulud kõrged, mootorite tootmiseks on kõige odavam kasutada lisaterast, et vältida nii projekteerimis- kui ka tootmiskulusid. kasutada .Paljude mootoriprojektide puhul ei tea me mootori tööea jooksul rakendatavaid koormusi, seega kasutage äärmiselt konservatiivseid konstruktsioone ja projekteerige need suurimate võimalike koormuste jaoks, isegi kui see praktikas puudub.Tulevane inseneriharidus võib pakkuda rohkem koolitust tolerantside ja mõõtmete kohta, mis aitab vähendada ülekasutust ning komponentide valmistamisel tekkivate omaduste parem mõistmine aitab sellist ülekasutamist vältida.

Pulbripõhised protsessid (paagutamine, kuumisostaatpressimine või 3D-printimine) on sageli energia- ja materjalikasutuse seisukohalt ebaefektiivsed.Kui olete harjunud valmistama terveid osi, võivad pulberprotsessid koos traditsiooniliste metallivormimisprotsessidega kohalike detailide jaoks anda üldise energia- ja materjalitõhususe tõhususe ning komposiitpolümeeride ja metallipulbri survevalu võib tõhusust parandada.Algatus kohandatud pehme-magnetilise komposiitmaterjali (SMC) kuumvaltsimiseks, mis aitaks säästa umbes kolmandiku staatori/rootori jaoks vajalikust metallist, on näidanud tehnilist lubadust, kuid ei tekitanud ärilist huvi.Mootoritööstus ei ole innovatsioonist huvitatud, sest staatori/rootori külmvaltsleht on juba odav ja kliendid ei ole sellest huvitatud, kuna nad ei näe kuludes vähe erinevust ja ei pruugi erijuhtudel sobida.

Hoidke tooteid enne nende asendamist kauem kasutuses

Enamik tooteid vahetatakse välja ja kestavad kauem, enne kui need "katki lähevad" ning innovatsioonitung sõltub uutest ärimudelitest, kus kõiki metalle arendavad ja hooldavad ettevõtted, kes on keskendunud materjalide eluea optimeerimisele.

Vanametalli täiustatud ringlussevõtt

Traditsiooniline sulatite ringlussevõtt sõltub metalli koostise kontrollist, vase saastumine terase ringlussevõtul või legeerimine segavalamisel ja sepistamise ringlussevõtul võib vähendada vanarauast valmistatud metallide väärtust.Uued viisid erinevate metallijäätmete voogude tuvastamiseks, eraldamiseks ja sortimiseks võivad anda märkimisväärset väärtust.Alumiiniumi (ja võib-olla ka mõnda muud värvilist metalli) saab ringlusse võtta ka ilma sulamiseta tahke sideme abil ning ekstrudeeritud alumiiniumlaastude puhastamisel võivad omadused olla samaväärsed esmase materjali ja tahkis ringlussevõtuga, mis näib olevat tõhus.Praegu võib muu töötlemine peale ekstrusiooni põhjustada pinna pragunemise probleeme, kuid seda saab tulevase protsessi arendamisel lahendada.Vanametalliturg tajub praegu harva vanametalli täpset koostist, selle asemel hinnatakse seda allika järgi ning ringlussevõtu turg võib tulevikus olla väärtuslikum, luues ringlussevõtuks energiasäästu ja eraldatud jäätmevoo.Kuidas mõjutavad uute materjalide valmistamisel tekkivad heitmed (materialiseeritud emissioonid), vastandavad erineval viisil valmistatud toodete kasutamise mõjusid (kasutusfaasi emissioonid), tootekujundus võib hõlbustada materjalide täiustamist, kombineerides tootmistehnoloogia arengut ja vanametalli ringlussevõttu Tõhus kasutamine ja taaskasutamine.

Kokkuvõtteks

Uute paindlike protsessidega harjumine võib korvata üleinseneritöö, stiimul materjalisäästlikke protsesse kommertslikult rakendada on praegu nõrk ja puudub ülemaailmselt aktsepteeritud mehhanism madala väärtusega mõjude avaldamiseks.Kuid kõrge heitkogusega protsessid, mis on seotud kõrge väärtusega madala heitkogustega protsesside järgmise etapiga, muudavad tõhususe suurendamise jaoks ärilise põhjenduse loomise keeruliseks.Praeguste stiimulite kohaselt püüavad materjalitarnijad müüki maksimeerida ja tootmise tarneahel on peamiselt suunatud tööjõukulude, mitte materjalikulude vähendamisele.Metallide kõrge varade utiliseerimine toob kaasa väljakujunenud tavade pikaajalise lukustumise, kusjuures klientidel ja lõppkasutajatel on vähe stiimuleid materjali kokkuhoiuks, kui see ei too kaasa olulist kulude kokkuhoidu.Kuna vajadus vähendada ülemaailmseid süsinikdioksiidi heitkoguseid suureneb, seisab mootoritööstus silmitsi kasvava survega lisada vähematele uutele toodetele rohkem väärtuslikke materjale ning mootoritööstus on juba näidanud suurt innovatsioonipotentsiaali.