Detalii despre trusa de presă; Rheinmetall Automotive
O evoluție majoră în industria auto este creșterea rapidă a populației de vehicule din țările emergente și megalopole. Indiferent de acest lucru, emisiile de CO2 în UE ar trebui să fie de doar 95 de grame pe kilometru până în 2020 - adică peste trei ani. O modalitate de a face acest lucru este de a folosi materiale de construcție ușoare în motoare alimentate convențional.
Acestea reduc greutatea vehiculului și, astfel, consumul de combustibil și emisiile. Acest lucru este contracarat de tendința de creștere a greutății de creștere a caracteristicilor de confort și siguranță, proiectarea vehiculelor ca hibrizi sau utilizarea bateriilor grele pentru electrificare. Prin urmare, construcția ușoară este necesară la toate nivelurile.
KS Kolbenschmidt GmbH și KS HUAYU AluTech GmbH - ambele aparțin furnizorului auto Rheinmetall Automotive - au mulți ani de experiență în turnarea pieselor motorului din aluminiu. Au produse și soluții inovatoare, cu greutate redusă, pentru o reducere eficientă a greutății, care include în mod constant pistoane reduse în greutate, blocuri de motor și chiulase, precum și piese structurale și de șasiu ușoare.
Răspunsul lui KS Kolbenschmidt la „problemele de greutate” din construcția motorului este conceptul de piston ușor Liteks, care a fost special conceput pentru pistoanele pe benzină. "De la lansarea lor pe piață în 2006, peste 100 de milioane de pistoane Liteks au fost instalate în vehicule din întreaga lume și de atunci și-au adus contribuția la protecția mediului. Pistoanele din aluminiu au fost dezvoltate continuu pentru a îndeplini cerințele în creștere", relatează Jochen Müller, șef de dezvoltare Tehnologie. Următoarea generație, Liteks-4, este în prezent pregătită pentru dezvoltarea seriilor. A fost deja testat pentru funcționalitate și robustețe folosind cele mai moderne metode. În plus față de greutatea redusă, accentul a fost pus pe îndeplinirea țintelor cu frecare ridicată. Pentru aplicații performante, ultima generație este, de asemenea, disponibilă împreună cu un suport de inel și un canal de răcire. Măsurătorile pe bancul de testare și o simulare ulterioară a vehiculului au dus la o reducere a CO2 de aproximativ 1,7 la sută în NEDC datorită frecării și greutății mai mici.
Aproximativ o brichetă de zecime
Cu aceeași sarcină a motorului, ultima generație poate atinge o greutate a pistonului cu aproximativ zece la sută mai mică decât actuala generație anterioară. Acest lucru se aplică în egală măsură aplicațiilor bugetare, precum și aplicațiilor cu injecție directă foarte încărcate, care pot fi adaptate la sarcinile termice și mecanice ridicate prin utilizarea suporturilor inelare și a canalelor de răcire. „Această reducere a greutății a fost posibilă în primul rând prin dezvoltarea în continuare strictă a caracteristicilor specifice conceptului”, explică Müller. "De exemplu, fața curbată a butucului permite o tranziție armonioasă către peretele cutiei și, împreună cu cele două nervuri din fiecare dintre tăieturile din câmpul inelului, minimizează stresul de pe partea camerei de ardere. Avantajele binecunoscute specifice materialului din aliajul de înaltă temperatură KS309 sunt, de asemenea, pe deplin exploatate, astfel încât grosimile peretelui să fie menținute la un nivel minim a reduce."
Blocurile motorului din aluminiu sunt inima motorului
Generațiile de motoare de astăzi trebuie să îndeplinească cele mai înalte cerințe în ceea ce privește rezistența, rigiditatea și durabilitatea. Utilizarea crescută a aluminiului ca material pentru blocurile motorului a devenit aproape o chestiune de curs cu aceste evoluții. KS HUAYU AluTech își folosește experiența de zeci de ani în turnarea metalului și, astfel, îndeplinește cerințele ridicate privind construcția și turnarea componentelor extrem de solicitate. „Când vine vorba de construcție ușoară, nu se poate învârti carterele cilindrului din aluminiu”, explică Dr. Christian Klimesch, șef de dezvoltare. "Alternativa ar fi blocurile din fontă gri, care sunt încă în uz; cu toate acestea, acestea sunt semnificativ mai grele. În ultimii ani, cerințele pentru blocurile de aluminiu au crescut și mai mult. Acest lucru are de-a face cu eforturile OEM-urilor de a reduce în continuare emisiile de CO2 Acest lucru a dus la utilizarea unor motoare puternice, foarte încărcate. "
Pentru blocurile de motoare fără geometrii de tăiere cu valori ridicate ale rezistenței statice și dinamice, furnizorul se bazează pe un proces intern de turnare sub presiune dezvoltat în continuare. Aici sunt utilizate sisteme inteligente de vid, răcirea matriței și tehnologii speciale de pulverizare. Această turnare sub presiune modernă produce o piesă turnată cu pori reduși, care poate fi recoaptă în soluție și acoperită în zona benzii de rulare. Klimesch explică: "Cu un design adecvat al blocului motor și numărul anual corespunzător de unități, turnarea sub presiune este încă mult mai rentabilă decât alte procese de turnare."
Miezurile de nisip legate organic și anorganic sunt folosite pentru blocuri de motoare cu un grad ridicat de integrare funcțională, adică cu multe tăieturi inferioare, de exemplu pentru accesorii cum ar fi conductele de apă și ulei. Deoarece fierele de răcire trebuie utilizate într-o măsură mai mare la turnarea cu nisip pentru a atinge cele mai ridicate proprietăți de rezistență, din punct de vedere tehnic, turnarea permanentă și turnarea cu nisip se apropie una de cealaltă, astfel încât producătorul a optat pentru turnarea permanentă a mucegaiului cu presiune scăzută cu miez de nisip.
Acest proces combină avantajele turnării la presiune scăzută cu cele ale turnării prin gravitație. Calitatea excelentă a acoperirii alezajelor cilindrilor a fost deja dovedită aici în producția la scară largă.
Greutăți ușoare: șasiu și componente ale caroseriei
O altă variabilă manipulată pentru reducerea greutății vehiculului sunt în special piesele din aluminiu turnat ușor pentru șasiu și caroserie din aluminiu. Expertul în turnare și-a extins portofoliul de produse într-un mod specific în ultimii ani și a primit deja mai multe comenzi. Fabricarea componentelor structurale și a șasiului din aluminiu aduce nu numai greutate, ci și avantaje de proces. Abilitatea ta de integrare joacă, de asemenea, un rol. O oală de suspensie, de exemplu, poate fi turnată din aluminiu turnat sub presiune într-o singură operație. Dacă, pe de altă parte, este din oțel, trebuie sudate până la douăzeci de foi individuale.
În proiectele actuale pentru componente structurale, se utilizează deceniile de experiență ale furnizorului - în turnarea sub presiune, precum și în turnarea la presiune scăzută cu miezuri de nisip. Klimesch: "Am dezvoltat concepte speciale de scule pentru aceasta pentru a obține cele mai bune proprietăți ale componentelor șasiului care pot avea o lungime de peste un metru." Distribuția căldurii și solidificarea ulterioară controlată sunt procese complexe care nu pot fi stăpânite decât cu experiența adecvată.
Mai multe comenzi de serie au fost deja rezervate ferm pentru piesele turnate sub presiune din aluminiu; care sunt fabricate în fabrici din Germania și China. În plus, trei serii de la un producător german sunt produse în China; aceeași componentă a fost produsă în serie pentru o serie fabricată în Germania de la mijlocul anului 2015. KS HUAYU AluTech a fost în producție de serie pentru un cadru secundar pe puntea spate și un suport de roți turnat în turnare sub presiune joasă de la mijlocul anului 2016. Comenzile au fost deja plasate pentru proiecte de vehicule în domeniul electromobilității. De exemplu, un producător de automobile german activ la nivel global a atribuit contractul pentru fabricarea carcaselor pentru motoarele electrice din autoturisme. Comanda are un volum total de 100 milioane EUR pe o perioadă de șapte ani. Producția va începe la mijlocul anului 2018 la KPSNC Kolbenschmidt Pierburg Shanghai Nonferrous Components, care aparține și Rheinmetall Automotive. Dezvoltarea și livrarea prototipului carcasei ușoare necesare pentru aceasta, cântărind doar aproximativ douăzeci de kilograme, a avut loc la șantierul Neckarsulm.
Există, de asemenea, comenzi de la doi producători germani pentru producția de carcase pentru baterii. Acestea sunt fabricate folosind procesul de turnare sub presiune în locații din Germania și China.