随着汽车行业日益设计和生产更多可持续的电子动力车辆,制造商将需要通过将传统的内燃机兼容部件转换为符合电动汽车部件的标准来进行适应——这意味着更高电压的电池、更高效的散热器、更轻的组件和可持续采购的材料。 随着越来越多的汽车制造商开始向客户提供混合动力和电动技术,现在是重新考虑部件设计和有效材料以跟上汽车趋势的时机。
尽管2020年的事件暂时显著减少了对电动汽车和其他汽车的需求,全球电动汽车市场需求预计将在2022至2027年间以41.5%的复合年增长率上升——预计市场规模将在2030年超过7180亿美元。
减少汽车和电动汽车设计中组件重量的重要性
铝在汽车应用中的优点
除了这些因素,一个主要的障碍是其增加了车辆的整备质量——这一发展需要通过采用轻量化技术来抵消。更轻的组件使车辆更轻,从而提高电动和混合动力车辆的能效。考虑到电动车辆电动传动系统、电池、充电口和变速器的快速发展及其对车辆重量的影响,对具有丰富经验和轻量化制造能力的供应商的需求正在上升。
这就是铝发挥作用的地方。铝的强度、耐腐蚀性、低重量和散热性能为机械设计师提供了显著优势。薄壁铝铸件能够承受所有压铸合金中最高的工作温度。专门针对汽车行业,选择具有这些特性的合金可以提高混合动力车辆的燃油效率,并使混合动力和电动汽车能够更快加速、更快制动和更好操控。
锌作为替代重量节省解决方案
而在重量不是关键因素的部件中,锌可以是一个很好的替代品。因为大多数工程师过于关注实际材料的重量,锌在轻量化压铸应用中往往被忽视,但实际上,锌可能是更经济的选择。
由于锌的流动性更好,压铸可以做得更薄、更复杂,消除了几乎总是需要的铝和镁合金的二次工序。在薄壁应用中使用更少的材料,部件自动变得更轻,从而在材料成本和能量(熔化和回收)上创造了节省。
锌的另一个好处是延长了模具寿命。由于锌压铸合金的低熔点,锌部件的模具寿命可以比铝模具长多达10倍,比镁模具长约五倍。在设计大批量、复杂组件时,考虑到工具投资,锌变得极具成本效益。
压铸应对电子功能增加的关键组件
电动汽车行业的另一个障碍是需要处理日益增加的电子传感器。需要精密铸造的薄壁外壳,以在净形设计中定位电子组件和其他部件,如散热器。压铸使具有内部特征的设计能够在部件中制造,无需额外的工序,从而显著提高准确性,并节省昂贵的二次加工。
随着自动驾驶汽车的普及,传感器、雷达和摄像头变得越来越先进,对汽车功能至关重要。像锌这样的合金具有高耐磨性和结构完整性,非常适合用于汽车安全和电子组件中多面复杂形状的创建。而像铝这样的合金,具有高热导率和轻量化能力,使其成为电池包、电机外壳和散热系统的理想材料。
工艺和合金至关重要
随着电动和混合动力汽车行业的快速增长,选择正确的制造工艺和合金对确保车辆的安全性和性能,以及项目的成功和预算至关重要。轻量化有许多好处,包括减少推动重型车辆所需的能量消耗,而压铸合金还可以为车辆中电子组件的增加提供解决方案,凭借其净形设计和热性能。请联系我们的工程师团队,开始设计和制造之旅。
