Uute energiasõidukite (NEV), olmeelektroonika ja kosmosetööstuse kiire kasvuga on nõudlus keerukate survevalukomponentide järele järsult kasvanud. Neid osi iseloomustavad üha enam õhukesed-seinastruktuurid, suuremahulised-kujundused ja mitme-õõnsusega vormide tootmine. Kuigi sellised disainilahendused pakuvad eeliseid kergendamisel, kulude vähendamisel ja osade integreerimisel, toovad need kaasa ka olulisi tehnilisi ja tööstuslikke väljakutseid.
1. Õhukese-seina survevalu: kergekaalulisuse võti
Tehnilised väljakutsed
Täitmiskiirus ja külmsulgemise oht: õhukesed seinad (sageli<2 mm) require molten metal to completely fill the cavity in extremely short times. Otherwise, cold shuts and misruns are likely to occur.
Õhutiheduse-nõuded: NEV-ide ja 5G-sidekomponentide akukorpused nõuavad peaaegu-täiuslikku tihendamist. Isegi väikesed defektid võivad põhjustada toote rikke.
Tööstuse juhtumid
BYD-i akukorpused: vaakum{1}}abiga HPDC-ga saavutati umbes 2,2 mm seinapaksus, mis vähendab poorsuse määra.
Apple MacBooki korpused: üliõhuke{0}}alumiiniumist survevalu koos CNC-viimistlusega tagab tugevuse ja kerge disaini.
Lahendused
Vaakumsurvevalu ja kõrgsageduslik{0}}vibratsiooniga täitmine vähendavad poorsust.
Suurema elastsusega Al-Mg-sulamite väljatöötamine parandab pragunemiskindlust.
2. Suure-mahuga survevalu: konstruktsiooniintegratsiooni edendamine
Tehnilised väljakutsed
Masina võimsus: suurte konstruktsiooniosade jaoks on vaja presse, mille kinnitusjõud on 6000–9000 tonni või rohkem, peamiselt tarnivad IDRA (Itaalia) ja LK Group (Hiina).
Jääkpinge ja moondumine: Ebaühtlane jahutamine võib põhjustada olulisi deformatsioone, mõjutades allavoolu keevitamise ja montaaži tolerantse.
Tööstuse juhtumid
Tesla Model Y tagumise põhjaaluse valamine: toodetud IDRA 9000-tonnisel Giga Pressil, asendades üle 70 detaili ja vähendades rohkem kui 300 keevituspunkti, kusjuures kaalu vähenemine on ~10%.
XPeng G6 integreeritud alamraam: toodetud Hiina LK seadmetega, mis võimaldab suuremahulist-kere integreerimist.
Lahendused
Eraldatud jahutuskanalid{0}}reaalajas jälgimisega, et vähendada stressi.
Varase{0}}faasi CAE simulatsioonid deformatsiooni prognoosimiseks ja disaini optimeerimiseks.
3. Mitme-õõnsusega vormid: väljakutsed suure-mahulise tootmisega
Tehnilised väljakutsed
Värav tasakaal: mitme{0}}õõnsusega vormid peavad tagama õõnsuste samaaegse täitmise. Vastasel juhul tekivad mõõtmete kõikumised ja kvaliteedi ebaühtlused.
Hallituse eluiga: Suuremad termilised koormused kiirendavad pragude teket ja kulumist, suurendades hoolduskulusid.
Tööstuse juhtumid
Boschi andurikorpused: 8-õõnsusega valuvormid, mille aastatoodang ulatub miljonitesse ja mis tuginevad täpsele väravakonstruktsioonile ja vaakumiabile.
Denso Automotive Small Parts: pikendatud vormi eluiga tänu nitriidi ja PVD{0}}kattega tööriistaterastele, mis vähendab seisakuaega ja kulusid.
Lahendused
Digitaalne simulatsioon värava tasakaalu optimeerimiseks.
Täiustatud tööriistateraste (täiustatud H13) ja 3D-prinditud vormide kasutamine vastupidavuse suurendamiseks.
4. Trendid ja tulevikusuunad
Simulatsiooni{0}}põhine disain
OEM-id toetuvad täitmise, soojusvoo ja jääkpinge ennustamiseks üha enam tarkvarale, nagu MAGMA ja ProCAST.
Nutikad lahtrid
Hiinas võtavad mõned valukojad kasutusele "valusaared", integreerivad pressid, robotid, vormitemperatuuri seadmed ja kontrollsüsteemid protsesside reaalajas jälgimiseks-.
Uue sulami väljatöötamine
Suure -plastilisusega Al-Mg-RE-sulamid ja kuumuskindlad-alumiiniumisulamid on turule kerkimas ohutus-kriitilistes ja kõrgel{5}}temperatuurilistes rakendustes.
Jätkusuutlikkus ja ringmajandus
EL nõuab 2030. aastaks autodes 30% ringlussevõetud alumiiniumist, mis kiirendab rohelise survevalu algatusi.
Järeldus
Õhukese-seina, suure-mahuga ja mitme-õõnsusega survevalu on kolm peamist suunda kergemaks ja tõhustamiseks arenenud tootmises. Kuigi need lähenemisviisid võimaldavad innovatsiooni NEV-ides ja elektroonikas, tõstavad need ka protsesside, materjalide ja seadmete latti. Tulevikus saavutavad keeruka survevalamise konkurentsieelise need, kes juhivad nutikat tootmist, sulamiinnovatsiooni ja säästvat tootmist.
