Die Zukunft des Druckgusses in der Automobilindustrie

Da die Automobilindustrie zunehmend nachhaltigere, elektronisch betriebene Fahrzeuge entwirft und produziert, müssen sich die Hersteller anpassen, indem sie traditionell Verbrenner-konforme Teile auf EV-Teile umrüsten – das bedeutet höhere Spannungsbatterien, effizientere Kühlkörper, leichtere Bauteile und nachhaltig bezogene Materialien. Und da immer mehr Automobilanbieter ihren Kunden Hybrid- und EV-Technologie anbieten, ist jetzt die Zeit, Teiledesigns und effektive Materialien neu zu überdenken, um mit den Automobiltrends Schritt zu halten.

Obwohl die Ereignisse von 2020 die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen und anderen Automobilfahrzeugen vorübergehend deutlich verringerten, wird erwartet, dass die weltweite Nachfrage auf dem Elektrofahrzeugmarkt von 2022 bis 2027 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 41,5 % steigen wird – wobei die Marktgröße bis 2030 voraussichtlich 718 Milliarden US-Dollar überschreiten wird.

Die Bedeutung der Reduzierung des Bauteilgewichts bei Automobil- und Elektrofahrzeugdesigns

Vorteile von Aluminium in Automobilanwendungen

Abgesehen von diesen Faktoren ist ein großes Hindernis für die weitverbreitete Elektrifizierung, dass sie das Klassengewicht des Fahrzeugs erhöht – eine Entwicklung, die durch den Einsatz von Leichtgewichtstechniken ausgeglichen werden muss. Leichtere Bauteile ermöglichen leichtere Fahrzeuge, was wiederum die Energieeffizienz sowohl für Elektro- als auch für Hybridfahrzeuge verbessert. Angesichts der rasanten Entwicklung von elektrischen Antriebssystemen, Batterien, Ladeanschlüssen und Getrieben von Elektrofahrzeugen sowie deren Auswirkungen auf das Fahrzeuggewicht steigt der Bedarf an Lieferanten mit umfangreicher Erfahrung und Fähigkeiten für Leichtbau.

Hier kommt Aluminium ins Spiel. Die Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, geringes Gewicht und wärmeabführende Eigenschaften von Aluminium bieten mechanischen Konstrukteuren erhebliche Vorteile. Dünnwandige Aluminiumgussteile können zudem die höchsten Betriebstemperaturen aller Druckgusslegierungen aushalten. Speziell für die Automobilindustrie verbessert die Wahl von Legierungen mit diesen Eigenschaften die Kraftstoffeffizienz von Hybridfahrzeugen und ermöglicht es sowohl Hybrid- als auch Elektroautos, schneller zu beschleunigen, schneller zu bremsen und besser zu fahren.

Zink als alternative Lösung zur Gewichtseinsparung

Und in Stellen, in denen das Gewicht keine Rolle spielt, kann Zink eine großartige Alternative sein. Da die meisten Ingenieure stark auf das Gewicht des eigentlichen Materials achten, wird Zink bei leichten Druckgussanwendungen oft übersehen, obwohl Zink tatsächlich eine wirtschaftlichere Wahl sein könnte.

Dank der größeren Flüssigkeit von Zink können Druckgussteile dünner, komplexer und komplexer hergestellt werden, wodurch die Notwendigkeit von Sekundäroperationen entfällt, die für Aluminium- und Magnesiumlegierungen fast immer notwendig sind. Da weniger Material in dünnwandigen Anwendungen verwendet wird, werden Teile automatisch leichter, was beim Schmelzen und Recycling Materialkosten und Energie einspart.

Ein weiterer Vorteil von Zink ist die verlängerte Lebensdauer der Stanzen. Aufgrund der niedrigen Schmelztemperatur von Zinkgusslegierungen können Stempels für Zinkteile bis zu zehnmal länger halten als Werkzeuge für Aluminium und etwa fünfmal länger als Werkzeuge für Magnesium. Beim Entwerfen von großvolumigen, komplexen Komponenten wird Zink äußerst kosteneffizient, wenn man die Werkzeuginvestition berücksichtigt.

Druckguss wichtiger Abschirmungskomponenten für verbesserte elektronische Merkmale

Ein weiteres Hindernis in der EV-Branche ist die Notwendigkeit, mit der stetig wachsenden Anzahl elektronischer Sensoren umzugehen. Präzise gegosse, dünnwandige Gehäuse werden benötigt, um elektronische Komponenten und andere Teile wie Kühlkörper in einem Netzform zu positionieren. Das Druckgussverfahren ermöglicht es, Designs mit internen Merkmalen in das Bauteil einzubauen, ohne zusätzliche Operationen zu benötigen, was die Genauigkeit erheblich erhöht und teure Sekundärprozesse einspart.

Mit zunehmender Beliebtheit autonomer Fahrzeuge werden Sensoren, Radare und Kameras immer fortschrittlicher und entscheidender für die Funktion des Autos. Legierungen wie Zink mit hoher Verschleißfestigkeit und struktureller Integrität machen es perfekt für die Herstellung vielschichtiger, hochkomplexer Formen, die in Automobilsicherheits- und Elektronikkomponenten verwendet werden. Während Legierungen wie Aluminium, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit und Leichtgewicht besitzen, es zum idealen Material für Batteriepacks, Motorgehäuse und Kühlkörpersysteme machen.

Prozesse und Legierungen spielen eine Rolle

Da die EV- und Hybridfahrzeugbranche weiterhin rasant wächst, ist die Wahl des richtigen Herstellungsprozesses und der richtigen Legierung nicht nur für die Sicherheit und Leistung des Fahrzeugs, sondern auch für den Erfolg und das Budget des Projekts entscheidend. Leichtgewichtung hat viele Vorteile, darunter die Reduzierung des Energieverbrauchs für den Antrieb schwerer Fahrzeuge, und Druckgusslegierungen können durch ihre netzförmigen Designs und thermischen Eigenschaften auch Lösungen für die Zunahme elektronischer Bauteile in Fahrzeugen bieten. Kontaktieren Sie unser Team für qualifizierte Ingenieure, um die Design-for-Manufacturing-Reise zu beginnen.