鋁在減輕汽車重量方面起著關(guān)鍵作用，因此也有助于降低油耗?，F(xiàn)代汽車含有大量鋁，而且這種金屬的使用量正在增加。

因此，盡可能優(yōu)化地利用材料非常重要，而挪威開發(fā)的新鑄造技術(shù)有潛力做到這一點(diǎn)。該工藝稱為低壓鑄造(LPC)，可以鑄造出具有高質(zhì)量表面特性的鋁制螺栓。這使得金屬可以直接用于制造汽車懸架部件等零件。

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簡化生產(chǎn)并節(jié)省原材料

鑄造使鋁制汽車部件的生產(chǎn)成本更低、更環(huán)保、更高效。它還可以防止大量原材料的浪費(fèi)。鑄造技術(shù)由鋁生產(chǎn)商Hydro開發(fā)，并在真空條件下進(jìn)行。為了研究和展示該技術(shù)的潛力，Hydro邀請SINTEF和RaufossTechnology聯(lián)手參與名為HyForge的項目。到目前為止，結(jié)果非常有希望。

“這種鑄造技術(shù)涉及去除生產(chǎn)線中的整個工藝階段，”SINTEF研究員SiriMartheArbo解釋說。

目前，汽車零部件生產(chǎn)線由幾個階段組成，包括鑄造、熱處理、擠壓和隨后的鍛造/成型工藝，以確保最終產(chǎn)品符合其預(yù)期形狀。

“我們的工藝有效地去除了擠壓階段，”Arbo說。

全方位節(jié)省

目前，在懸架部件的生產(chǎn)中，行業(yè)普遍使用擠壓螺栓。這是一個成本高昂、耗時耗力的過程，還會產(chǎn)生大量“廢物”。

“擠壓過程涉及迫使金屬通過噴嘴，”Arbo說?！澳康氖谴_保生產(chǎn)出一種沒有污染物和表面缺陷的均勻材料。但它的工作原理與牙膏管相同，因此總會有一些殘留廢物，”她解釋道。

研究團(tuán)隊使用Hydro的新鑄造技術(shù)證明可以鑄造懸架部件中使用的螺栓，從而消除生產(chǎn)過程中的擠壓階段。

“新的鑄造技術(shù)可以減少缺陷，并為原材料提供高質(zhì)量的表面光潔度，”Arbo說?！斑@是鋁制汽車部件制造的一個游戲規(guī)則改變者，因?yàn)闆]有擠壓階段，這個過程既更快又更便宜，”她說。

鋁制汽車懸架部件的鑄造從生產(chǎn)線上移除了一個階段。圖片來源：RaufossTechnology

嚴(yán)格的質(zhì)量要求

研究團(tuán)隊一直致力于了解鑄造材料的行為及其在鍛造過程中獲得的特性。它一直在進(jìn)行比較以確定最佳合金成分，并研究需要對生產(chǎn)過程進(jìn)行哪些更改。

“我們的重點(diǎn)是實(shí)施一個生產(chǎn)過程，以確保懸架系統(tǒng)具有必要的特性，”Arbo說?！斑@是一個對安全至關(guān)重要的組件，因此對產(chǎn)品的質(zhì)量和性能有嚴(yán)格的要求，”她說。

“我們一直在研究熱處理和材料必須經(jīng)歷的過程中的所有不同階段，以便我們可以證明鑄造材料沒有缺陷并且適合用途。我們也一直在使用模型和模擬幫助我們更好地了解材料在生產(chǎn)過程中發(fā)生了什么，”Arbo說。

除了實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)外，該團(tuán)隊還與該項目的行業(yè)合作伙伴RaufossTechnology合作進(jìn)行了物理實(shí)驗(yàn)。其中涉及創(chuàng)建第一條使用鑄造螺栓的鋁制懸架部件生產(chǎn)線的演示器。

一個單獨(dú)的挪威價值鏈?

HyForge項目的目的是證明并建立信心，即使用鑄造螺栓是未來生產(chǎn)懸架部件的最佳方式。

SINTEF與Hydro和RaufossTechnology合作參與了該項目。后者多年來一直為大多數(shù)汽車品牌制造零部件，重點(diǎn)是鋁制零部件。該項目完全有可能形成一條完全屬于挪威的價值鏈，從而促進(jìn)該國的財富創(chuàng)造。

RaufossTechnology的J?rgenLi說：“如果我們從Husnes的Hydro購買鑄造部件，而不是必須從中歐運(yùn)輸?shù)臄D壓螺栓，我們的碳足跡將進(jìn)一步減少。”“交通也將變得更容易和更可靠，”他說。

“我們的計劃一直是在我們?yōu)槲譅栁种圃炝悴考腞aufoss現(xiàn)有生產(chǎn)線中用鑄造螺栓替換擠壓螺栓，”李說。

Li解釋說，從擠壓螺栓到鑄造螺栓的轉(zhuǎn)變提供了與Raufoss生產(chǎn)線相關(guān)的最大成本節(jié)約潛力。它還將減少公司的碳足跡。

研究小組計算出，每輛汽車最多可減少39公斤CO2當(dāng)量。根據(jù)SINTEF公布的數(shù)據(jù)，如今一輛汽車的總排放量為98千克CO2當(dāng)量。這些數(shù)字大部分指的是運(yùn)輸，尤其是指挪威的鋁是使用來自水電的“綠色”能源生產(chǎn)的。

關(guān)鍵詞： 汽車懸架 鑄造材料 生產(chǎn)過程