Cum implementează industria producătoare de motoare neutralitatea carbonului, reduce emisiile de carbon și realizează dezvoltarea durabilă a industriei?

Faptul că 25% din producția anuală de metal în industria de fabricare a motoarelor nu ajunge niciodată în produse, ci este casată prin lanțul de aprovizionare, fapt că tehnologia de formare a metalelor din industria auto are un mare potențial de a reduce deșeurile de metal.Principalul impact asupra mediului al industriei metalurgice provine în mod clar din producția inițială de metale din minereuri, care sunt foarte optimizate.Procesele de formare a metalului din aval, care au fost reglate pentru un randament maxim, s-au dovedit a fi foarte risipitoare.Probabil că aproximativ jumătate din metalul produs în lume în fiecare an este inutil, cu un sfert din producția de metal care nu ajunge niciodată la produs, fiind tăiat după decupare sau ambutire adâncă.

Proiectarea sau prelucrarea metalelor cu rezistență mai mare

Utilizarea prelucrării avansate, cum ar fi presele servo și laminarea controlată poate reduce pierderile de material și poate produce piese cu rezistență mai mare, iar ștanțarea la cald extinde aplicabilitatea metalelor de înaltă rezistență la piese..Tradiţionaltablele care formează geometrii complexe, forjarea la rece avansată reduce risipa de material prin formarea unor forme mai dificile pentru o performanță mai bună și cerințe reduse de prelucrare.Modulul Young al materialelor metalice este determinat în esență de compoziția chimică de bază, cu puține modificări fundamentale, iar prelucrarea inovatoare în compoziție și aspecte termo-mecanice crește semnificativ rezistența metalului.În viitor, pe măsură ce procesele de prelucrare continuă să evolueze, proiectele îmbunătățite ale componentelor vor permite o rezistență sporită, în același timp cu creșterea rigidității.Pentru inginerii de formare (fabricare) a metalelor pentru a obține piese de rigiditate ridicată, rezistență ridicată și costuri reduse. Colaborați cu proiectanții de componente pentru a proiecta forme și structuri de produse mai ușoare și mai puternice, iar cu oamenii de știință din materiale pentru a dezvolta un metal economic din ce în ce mai puternic.

Reduceți pierderile de randament în lanțul de aprovizionare cu tablă

Deșeurile de ștanțare și ștanțare domină în prezent utilizarea în fabricarea motoarelor, cu unmedie de aproximativ jumătate din foile ajung în industria auto, cu un randament mediu în industrie de 56% și cele mai bune practici în jur de 70%.Pierderile de materiale care nu sunt implicate în prelucrare sunt relativ ușor reduse, de exemplu prin imbricarea diferitelor forme de-a lungul bobinei, ceea ce este deja o practică comună în alte industrii.Pierderile de ștanțare asociate benzilor inutile în timpul ambutisării adânci pot să nu fie complet eliminate și pot fi reduse în viitor.Utilizarea preselor cu dublă acțiune este înlocuită cu metode alternative de formare a pieselor în formă de plasă, posibilitatea pieselor axisimetrice realizate prin rotație, această oportunitate tehnică nu a fost studiată pe deplin și este nevoie de a continua reducerea ratelor de defecte în ștanțare. pierderi de tehnologie și de proiectare a produselor și proceselor.

Evitați supraproiectarea

Producția de motoare construite cu cadre din oțel și oțel folosește adesea oțel în exces cu până la 50%, costurile cu oțelul sunt scăzute și costurile cu forța de muncă sunt mari, cea mai ieftină modalitate de fabricare a motoarelor este adesea folosirea de oțel suplimentar pentru a evita proiectarea, precum și costurile de producție necesare. a folosi .Pentru multe proiecte de motoare, nu cunoaștem sarcinile care vor fi aplicate pe durata de viață a motorului, așa că luați modele extrem de conservatoare și proiectați-le pentru cele mai mari sarcini imaginabile, chiar dacă nu există posibilitatea ca acest lucru să se întâmple în practică.Educația inginerească viitoare poate oferi mai multă pregătire cu privire la toleranțe și dimensiuni pentru a ajuta la reducerea suprasolicitarii, iar o mai bună înțelegere a caracteristicilor care apar în fabricarea componentelor va ajuta la evitarea unei astfel de suprasolicitari.

Procesele pe bază de pulbere (sinterizare, presare izostatică la cald sau imprimare 3D) sunt adesea ineficiente în ceea ce privește utilizarea energiei și a materialelor.Dacă sunteți obișnuit să faceți piese întregi, procesele de pulbere combinate cu procesele tradiționale de formare a metalului pentru detalii locale pot oferi unele câștiguri de eficiență pentru eficiența totală a energiei și a materialului, iar turnarea prin injecție cu polimer compozit și pulbere metalică poate îmbunătăți eficiența.O inițiativă de laminare la cald a unui material compozit magnetic moale (SMC) personalizat, care ar putea economisi aproximativ o treime din metalul necesar pentru stator/rotor, s-a arătat promițătoare din punct de vedere tehnic, dar nu a generat interes comercial.Industria auto nu este interesată de inovație, deoarece tabla laminată la rece pentru stator/rotor este deja ieftină, iar clienții nu sunt interesați, deoarece vor vedea o mică diferență de cost și ar putea să nu fie potrivite în cazuri speciale.

Păstrați produsele în funcțiune mai mult timp înainte de a le înlocui

Majoritatea produselor sunt înlocuite și durează mai mult înainte de a se „rupe”, iar impulsul pentru inovare depinde de noi modele de afaceri în care toate metalele sunt dezvoltate și întreținute de companii axate pe optimizarea duratei de viață a materialului.

Reciclarea îmbunătățită a fierului vechi

Reciclarea tradițională a topiturii depinde de controlul compoziției metalelor, contaminarea cu cupru în reciclarea oțelului sau aliajele în turnare mixtă și reciclarea forjare poate reduce valoarea metalelor obținute din deșeuri.Noile modalități de identificare, separare și sortare a diferitelor fluxuri de resturi metalice pot adăuga o valoare considerabilă.Aluminiul (și, eventual, alte metale neferoase) poate fi, de asemenea, reciclat fără a se topi prin lipire solidă, iar curățarea așchiilor de aluminiu extrudat poate avea proprietăți echivalente cu materialul virgin și reciclarea în stare solidă, care pare a fi eficientă.În prezent, alte procesări decât extrudarea pot cauza probleme de fisurare a suprafeței, dar acest lucru poate fi abordat în dezvoltarea proceselor viitoare.Piața deșeurilor în prezent discerne rareori compoziția exactă a deșeurilor, în schimb evaluându-l după sursă, iar piața de reciclare în viitor ar putea fi mai valoroasă prin crearea de economii de energie pentru reciclare și un flux de deșeuri mai separat.Cum afectează emisiile provenite din fabricarea de noi materiale (emisii materializate), contrastează efectele utilizării produselor fabricate în moduri diferite (emisii în faza de utilizare), proiectarea produsului poate facilita îmbunătățirea materialelor prin combinarea dezvoltării tehnologiei de fabricație și a reciclării deșeurilor de metal Utilizare și reutilizare eficientă.

în concluzie

Obișnuirea cu noile procese flexibile poate compensa suprainginerirea, stimulentul pentru implementarea comercială a proceselor de economisire a materialelor este în prezent slab și nu există un mecanism acceptat la nivel global pentru a oferi impacturi în amonte, cu valoare scăzută.Dar procesele cu emisii ridicate, până la procesele cu emisii scăzute de valoare în aval, fac dificilă crearea unui argument de afaceri pentru câștiguri de eficiență.În cadrul stimulentelor actuale, furnizorii de materiale urmăresc să maximizeze vânzările, iar lanțul de aprovizionare de producție este orientat în primul rând spre reducerea costurilor cu forța de muncă, mai degrabă decât costurile materialelor.Eliminarea metalelor cu costul ridicat al activelor are ca rezultat blocarea pe termen lung a practicilor consacrate, clienții și utilizatorii finali având puține stimulente pentru a genera economii de materiale, cu excepția cazului în care creează economii substanțiale de costuri.Pe măsură ce nevoia de reducere a emisiilor globale de dioxid de carbon crește, industria producătoare de motoare se va confrunta cu o presiune tot mai mare de a adăuga mai multe materiale de valoare la mai puține produse noi, iar industria de fabricare a motoarelor a demonstrat deja un mare potențial de inovare.