隨著汽車行業越來越多地設計和生產更可持續的電子驅動汽車,製造商需要通過將傳統的內燃機兼容部件轉換為符合電動車部件的方式來適應這一變化——這意味著需要更高電壓的電池、更高效率的散熱器、更輕的組件和可持續採購的材料。 隨著越來越多的汽車廠商開始為客戶提供混合動力和電動車技術,現在是重新思考部件設計和有效材料以跟上汽車趨勢的時候。
雖然2020年的事件暫時大幅降低了對電動汽車和其他汽車的需求, 全球電動汽車市場需求預計在2022年至2027年間以41.5%的年均增長率上升,市場規模預計到2030年將超過7180億美元。
減少汽車和電動車設計中部件重量的重要性
鋁在汽車應用中的優點
除此之外,普遍電氣化的一大障礙是它增加了汽車的整備重量——這一發展需要通過輕量化技術來加以應對。 輕量化的組件使得汽車變得更輕,從而提高電動和混合動力汽車的能效。考慮到電動汽車電力系統、電池、充電端口和傳動系統的迅速發展及其對車輛重量的影響,對於那些擁有豐富經驗和能力的輕量化製造供應商的需求正在上升。
這就是鋁的用武之地。鋁的強度、耐腐蝕性、低重量和散熱性能為機械設計師提供了顯著的優勢。薄壁鋁鑄件也能夠承受所有壓鑄合金中最高的工作溫度。專門針對汽車行業,選擇具有這些特性的合金能提高混合動力汽車的燃油效率,並使混合動力和電動汽車加速更快、制動更迅速和操控更佳。
鋅作為重量節省的替代解決方案
在重量不是一個因素的部件中,鋅可以是一個很好的替代品。因為大多數工程師很重視實際材料的重量,所以在輕量化壓鑄應用中鋅經常被忽視,而實際上,鋅可能是一個更經濟的選擇。
由於鋅的流動性更好,壓鑄件可以做得更薄、更精緻和更複雜,消除了對鋁和鎂合金幾乎總是需要的二次工序的需求。在薄壁應用中使用的材料更少,使部件自動變得更輕,從而在熔化和回收時創造材料成本和能源的節省。
鋅的另一個好處是它提供的延長模具壽命。由於鋅壓鑄合金的低熔點,鋅零件的模具壽命可以是鋁模具的10倍,約為鎂模具的5倍。在設計需求量大、複雜的組件時,考慮到工具投資,鋅變得非常具有成本效益。
壓鑄對於增強電子功能至關重要的屏蔽部件
在電動汽車行業的另一個障礙是需要處理不斷增加的電子傳感器。需要精確鑄造的薄壁外殼來將電子元件和其他部件,如散熱器,定位在網形設計中。壓鑄允許在部件中製造內部特徵,而無需額外的工序,顯著提高了精度並節省了昂貴的二次工序。
隨著自動駕駛汽車的普及,傳感器、雷達和攝像頭變得越來越先進並對汽車的功能至關重要。像鋅這樣具有高耐磨性和結構完整性的合金,使其非常適合用於汽車安全和電子元件中的多面體和高度複雜的形狀。而像鋁這樣具有高導熱性和輕量化能力的合金,則使其成為電池包、電動機外殼和散熱系統的理想材料。
工藝和合金的重要性
隨著電動汽車和混合動力汽車行業的快速增長,選擇正確的製造工藝和合金的重要性對於汽車的安全性和性能,以及項目的成功和預算至關重要。輕量化具有多重好處,包括減少推動重型汽車所需的能量消耗,壓鑄合金也可以憑藉其網形設計和熱性能為汽車中電子元件的增加提供解決方案。聯繫我們的工程師團隊,開啟設計製造之旅。
