با رشد سریع وسایل نقلیه انرژی جدید (NEV)، لوازم الکترونیکی مصرفی، و صنایع هوافضا، تقاضا برای قطعات ریخته گری پیچیده{0}به شدت در حال افزایش است. این قطعات به طور فزاینده ای با ساختارهای نازک-دیواره، طرح-در مقیاس بزرگ و تولید قالب چند حفره ای مشخص می شوند. در حالی که چنین طرحهایی مزایایی را در سبکسازی، کاهش هزینه و یکپارچهسازی قطعات ارائه میکنند، اما چالشهای فنی و صنعتی قابلتوجهی را نیز معرفی میکنند.
1. نازک-ریخته گری دیواری: کلید سبک سازی
چالش های فنی
سرعت پر کردن و خطر بسته شدن سرد: دیوارهای نازک (اغلب<2 mm) require molten metal to completely fill the cavity in extremely short times. Otherwise, cold shuts and misruns are likely to occur.
هوا{0}}شرایط سفتی: محفظه باتری برای NEVها و اجزای ارتباطی 5G تقریباً-آببندی کامل را می طلبد. حتی نقص های جزئی ممکن است باعث خرابی محصول شود.
پرونده های صنعت
محفظههای باتری BYD: ضخامت دیواره حدود 2.2 میلیمتر با کمک خلاء{1}}HPDC، کاهش میزان تخلخل.
محفظه های مک بوک اپل: ریخته گری آلومینیومی فوق العاده نازک- همراه با پرداخت CNC استحکام و طراحی سبک وزن را تضمین می کند.
راه حل ها
ریخته گری تحت خلاء و پرکردن با ارتعاش با فرکانس بالا، تخلخل را کاهش می دهد.
توسعه آلیاژهای Al-منیزیم با شکل پذیری بالاتر، مقاومت در برابر ترک را بهبود می بخشد.
2. ریخته گری در مقیاس بزرگ: یکپارچه سازی ساختاری
چالش های فنی
ظرفیت ماشین: قطعات ساختاری بزرگ به پرس هایی با نیروی گیره 6000 تا 9000 تن یا بیشتر نیاز دارند که عمدتا توسط IDRA (ایتالیا) و LK Group (چین) تامین می شود.
تنش باقیمانده و تاب خوردگی: خنکسازی ناهموار میتواند باعث تغییر شکل قابل توجهی شود که بر تحملهای جوشکاری پایین دست و مونتاژ تأثیر میگذارد.
پرونده های صنعت
ریخته گری زیر بدنه عقب تسلا مدل Y: تولید شده بر روی گیگا پرس 9000 تنی IDRA، جایگزین بیش از 70 قطعه و کاهش بیش از 300 نقطه جوش، با کاهش وزن 10 درصدی.
فریم فریم یکپارچه XPeng G6: با تجهیزات LK چینی ساخته شده است که یکپارچه سازی بدنه-در مقیاس بزرگ را امکان پذیر می کند.
راه حل ها
کانال های خنک کننده پارتیشن بندی شده با{0}}نظارت زمان واقعی برای به حداقل رساندن استرس.
شبیهسازیهای- CAE اولیه برای پیشبینی تغییر شکل و بهینهسازی طراحی.
3. قالبهای چند حفرهای: چالشها در تولید با حجم بالا-
چالش های فنی
تعادل درگاهی: قالبهای چند حفرهای{0} باید از پر شدن همزمان حفرهها اطمینان حاصل کنند. در غیر این صورت، تغییرات ابعادی و ناهماهنگی کیفیت رخ می دهد.
عمر قالب: بارهای حرارتی بالاتر تشکیل ترک و سایش را تسریع می کند و هزینه های نگهداری را افزایش می دهد.
پرونده های صنعت
محفظههای حسگر بوش: قالبهای 8 حفرهای با تولید سالانه میلیونها نفر، با تکیه بر طراحی دقیق دروازه و کمک خلاء.
قطعات کوچک Denso Automotive: عمر قالب طولانیتر از طریق نیترید کردن و فولادهای ابزار روکش شده PVD{0}}، کاهش زمان خرابی و هزینهها.
راه حل ها
شبیه سازی دیجیتال برای بهینه سازی تعادل دروازه.
استفاده از فولادهای ابزار پیشرفته (H13 بهبود یافته) و قالب های چاپ شده سه بعدی- برای افزایش دوام.
4. روندها و جهت گیری های آینده
شبیه سازی-طراحی محور
OEM ها به طور فزاینده ای به نرم افزارهایی مانند MAGMA و ProCAST برای پیش بینی پر شدن، جریان گرما و تنش پسماند متکی هستند.
سلول های ریخته گری هوشمند
در چین، برخی از ریختهگریها در حال استقرار «جزایر ریختهگری»، ادغام پرسها، روباتها، واحدهای دمای قالب و سیستمهای بازرسی برای نظارت بر{0}زمان واقعی فرآیند هستند.
توسعه آلیاژ جدید
آلیاژهای آلومینیم{0}}قابلیت شکلپذیری بالا-Mg-RE و آلیاژهای آلومینیوم مقاوم در برابر حرارت{3}}برای کاربردهای ایمنی{4}}بحرانی و-در دمای بالا در حال ظهور هستند.
پایداری و اقتصاد دایره ای
اتحادیه اروپا تا سال 2030 به 30 درصد آلومینیوم بازیافتی در خودروها نیاز دارد، که این امر طرحهای ریختهگری سبز را تسریع میکند.
نتیجه گیری
ریختهگری با دیواره نازک،-در مقیاس بزرگ و چند حفرهای، سه جهت اصلی برای سبکسازی و کارایی در تولید پیشرفته را نشان میدهد. در حالی که این رویکردها نوآوری در NEV و الکترونیک را امکان پذیر می کند، آنها همچنین سطح فرآیندها، مواد و تجهیزات را بالا می برند. در آینده، کسانی که در تولید هوشمند، نوآوری آلیاژ و تولید پایدار پیشتاز هستند، مزیت رقابتی را در ریخته گری پیچیده خواهند داشت.
