Die Zukunft des Druckguss in der Automobilindustrie

Da die Automobilindustrie zunehmend nachhaltigere, elektrisch betriebene Fahrzeuge entwirft und produziert, müssen sich Hersteller anpassen, indem sie traditionell ICE-konforme Teile in EV-teile umwandeln - das bedeutet höhere Volt-Batterien, effizientere Kühlkörper, leichtere Komponenten und nachhaltig beschaffte Materialien. Und da immer mehr Automobilunternehmen ihren Kunden Hybrid- und EV-Technologie anbieten, ist jetzt die Zeit, Teile-Designs und effektive Materialien neu zu überdenken, um mit den Automobiltrends Schritt zu halten.

Obwohl die Ereignisse im Jahr 2020 die Nachfrage nach EVs und anderen Automobilfahrzeugen vorübergehend erheblich verringerten, wird erwartet, dass die globale Nachfrage nach Elektrofahrzeugen von 2022 bis 2027 mit einer CAGR von 41,5% steigen wird - wobei die Markgröße bis 2030 voraussichtlich 718 Milliarden USD überschreiten wird.

Die Bedeutung der Gewichtsreduzierung von Komponenten in Automobil- und EV-Designs 

Vorteile von Aluminium in Autoanwendungen

Abgesehen von diesen Faktoren ist ein großes Hemmnis für die weitreichende Elektrifizierung, dass sie das Leergewicht des Fahrzeugs erhöht - eine Entwicklung, die durch den Einsatz von Leichtbau-Techniken entgegengewirkt werden muss. Leichtere Komponenten führen zu leichteren Fahrzeugen, was wiederum die Energieeffizienz sowohl von Elektro- als auch von Hybridfahrzeugen verbessert. Angesichts des schnellen Entwicklungstempos von elektrischem Antriebsstrang, Batterien, Ladeanschlüssen und Getrieben von Elektrofahrzeugen und deren Auswirkungen auf das Gewicht des Fahrzeugs steigt der Bedarf an Lieferanten mit umfangreicher Erfahrung und Fähigkeiten für die Leichtbauherstellung.

Hier kommt Aluminium ins Spiel. Die Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, das geringe Gewicht und die wärmeabführenden Eigenschaften von Aluminium bieten mechanischen Designern erhebliche Vorteile. Dünnwandige Aluminiumgussstücke können auch die höchsten Betriebstemperaturen aller Druckgusslegierungen standhalten. 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 handeln.

Zink als alternative Gewichtsreduzierungslösung

Und in Teilen, in denen das Gewicht keine Rolle spielt, kann Zink eine großartige Alternative sein. Da die meisten Ingenieure stark auf das Gewicht des tatsächlichen Materials fokussiert sind, wird Zink oft übersehen, wenn es um leichte Druckgussanwendungen geht, wobei Zink tatsächlich eine wirtschaftlichere Wahl sein könnte.

Aufgrund der höheren Fließfähigkeit von Zink können Druckgüsse dünner, komplexer und detaillierter gestaltet werden, wodurch der Bedarf an nachträglichen Bearbeitungen, die fast immer für Aluminium- und Magnesiumlegierungen erforderlich sind, entfällt. Durch den geringeren Materialeinsatz in Dünnwandanwendungen werden Teile automatisch leichter, was Einsparungen bei Materialkosten und Energie – beim Schmelzen und Recycling – schafft.

Ein weiterer Vorteil von Zink ist die verlängerte Lebensdauer der Gussformen. Aufgrund der niedrigen Schmelztemperatur von Zink-Druckgusslegierungen können Formen für Zinkteile bis zu 10 Mal länger halten als Formen, die für Aluminium verwendet werden, und etwa fünf Mal länger als Formen, die für Magnesium verwendet werden. Bei der Gestaltung von hochvolumigen, komplexen Komponenten wird Zink äußerst kosteneffektiv, wenn man die Investitionen in die Werkzeuge berücksichtigt.

Druckguss unverzichtbare Abschirmkomponenten für erhöhte elektronische Funktionen

Ein weiteres Hindernis in der EV-Industrie ist die Notwendigkeit, die ständig wachsende Anzahl an elektronischen Sensoren zu bewältigen. Präzise gegossene, dünnwandige Gehäuse sind erforderlich, um elektronische Komponenten und andere Teile, wie Kühler, innerhalb eines netzförmigen Designs zu positionieren. Der Druckguss ermöglicht es, Designs mit internen Merkmalen in das Teil zu integrieren, ohne zusätzliche Bearbeitungsschritte, was die Genauigkeit erheblich erhöht und teure nachgelagerte Prozesse einspart. 

Mit der steigenden Beliebtheit autonomer Fahrzeuge werden Sensoren, Radars und Kameras immer ausgefeilter und sind entscheidend für die Funktion des Fahrzeugs. Legierungen wie Zink, mit hoher Verschleißfestigkeit und struktureller Integrität, machen es perfekt für die Herstellung der facettenreichen, hochkomplexen Formen, die in sicherheitsrelevanten Automobil- und Elektronikkomponenten verwendet werden. Während Legierungen wie Aluminium, mit hoher Wärmeleitfähigkeit und Leichtbau-Eigenschaften, das ideale Material für Batteriepacks, Motorengehäuse und Kühlsysteme darstellen.  

Prozesse und Legierungen sind wichtig

Da die EV- und Hybridfahrzeugindustrie weiterhin schnell wächst, sind die Wahl des richtigen Herstellungsverfahrens und der richtigen Legierung entscheidend für die Sicherheit und Leistung des Fahrzeugs sowie für den Erfolg und das Budget des Projekts. Leichtbau hat viele Vorteile, einschließlich der Reduzierung des Energieverbrauchs, der erforderlich ist, um schwere Fahrzeuge zu bewegen, und Druckgusslegierungen können auch Lösungen für die Zunahme elektronischer Komponenten in Fahrzeugen mit ihren netzförmigen Designs und thermischen Eigenschaften bieten. Kontaktieren Sie unser Team von erfahrenen Ingenieuren, um den Weg zur Fertigungsdesignreise zu beginnen.