Kako čeljusti od legure titana preoblikuju materijale, performanse cijelog vozila i tehnologije proizvodnje?

U dugotrajnoj evoluciji automobilske industrije kočione čeljusti nikada nisu bile komponente koje su najviše privlačile pažnju. Smješteni unutar glavčina kotača, tiho podnose ogromna opterećenja i toplinske udare od tisuća stupnjeva Celzijusa svaki put kada se pritisnu kočnice. Ipak kočiona čeljust napravljena odLegura titana stupnja 5i proizveden putem aditivne proizvodnje ide daleko dalje od toga da bude samo rezervni dio. Djeluje kao sićušna prizma, prelamajući temeljne transformacije koje se odvijaju istovremeno u tri dimenzije: znanost o materijalima, automobilska industrija i napredna proizvodnja.

 

 

1. Prošle prijave

Legure titana uglavnom su se koristile u zrakoplovstvu, a odlikovale su se visokom specifičnom čvrstoćom, velikom otpornošću na zamor i niskom toplinskom vodljivošću. Zbog poteškoća u obradi i visokih troškova, rijetko su usvajani u automobilima masovnog tržišta, a imali su ograničenu upotrebu samo u vrhunskim superautomobilima i trkaćim vozilima.

 

2. Nedostaci čeljusti od aluminijske legure

Čeljusti od aluminijske legure oslanjaju se na povećanu debljinu kako bi se osigurala krutost. Pri intenzivnom kočenju, toplina se lako prenosi na kočionu tekućinu, izazivajući toplinsko blijeđenje i pogoršanje stabilnosti kočenja.

3. Prednosti čeljusti od legure titana

Gotovo 40% lakši od analoga od aluminijske legure pri jednakoj čvrstoći

Niska toplinska vodljivost sprječava prijenos topline na kočionu tekućinu i ublažava toplinsko slabljenje kočnica

Vrhunska otpornost na koroziju i starenje; manje sklon hrđanju u uvjetima kiše, snijega i slane magle, uz sporiju degradaciju performansi

 

4. Promjena u razmišljanju o istraživanju i razvoju

• Prekinite izravno prihvaćanje formula legura titana za zrakoplovstvo
• Razvijte prah legure titana specifičan za automobilsku industriju prilagođen za 3D ispis kako biste smanjili nedostatke i rasipanje materijala
• Prijelaz s "materijala koji se prilagođavaju proizvodima" prema obrnutom prilagođavanju materijala na temelju zahtjeva proizvoda, utirući put civilnoj primjeni posebnih metala

 

 

1. Kontekst industrije

Električna vozila nose teške pakete baterija, što neogibljenu masu čini velikim uskim grlom. Smanjenje mase bez opruga za jedan kilogram donosi daleko veće prednosti od smanjenja iste težine s karoserije vozila - a čeljusti od legure titana savršeno odgovaraju ovom zahtjevu za električna vozila.

 

2. Vrijednost otežavanja neopružene mase

Smanjuje opterećenja ovjesa, poboljšava kontakt gume s cestom i pruža oštrije upravljanje kao i linearan, dosljedan osjećaj papučice kočnice

Smanjuje potrošnju energije i produžuje domet vožnje

Zadovoljava ekstremne zahtjeve za kočionu snagu i otpornost na toplinu pod velikim okretnim momentom električnih vozila visokih performansi

 

3. Prošireni scenariji primjene

Leteći automobili i nosači na malim visinama zahtijevaju ekstremno malu težinu, visoku pouzdanost i otpornost na izmjenična opterećenja. Čeljusti od legure titana prošle su validaciju, pružajući rješenja komponenti za trodimenzionalnu mobilnost.

 

4. Promjena logike industrijskog natjecanja

Konkurencija se pomiče sa sirove izlazne snage motora prema sposobnostima sveobuhvatnog inženjeringa sustava za materijalne sustave na razini vozila. Buduće automobilsko natjecanje bit će sustavno natjecanje koje će integrirati materijale, strukturni dizajn i upravljanje toplinom.

 

 

1. Nedostaci konvencionalne subtraktivne proizvodnje (kovanje / CNC obrada)

Višak sirovina se uklanja, što dovodi do velikog gubitka materijala legure titana i tijeka rada u više koraka

Složene unutarnje uljne prolaze i bioničke porozne rešetkaste strukture teško je proizvesti

 

2. Prednosti SLM (selektivno lasersko taljenje) aditivne proizvodnje

• Titanski prah se topi sloj po sloj laserom i konsolidira kao jedan komad prema modelima topološke simulacije
• Oslobođen ograničenja nametnutih alatima za rezanje, kalupima i zahtjevima za vađenje iz kalupa. Optimizacija vođena simulacijom zadržava materijal za zone koje nose naprezanje dok izdubljuje nenapregnute regije s rešetkastim strukturama, čuvajući krutost uz smanjenje težine
• Unutarnje uljne galerije i sučelja integrirani su u jednu konstrukciju, broj reznih dijelova i smanjenje grešaka pri sklapanju i potencijalnih točaka kvara
• Brza iteracija prototipa; prilagođavanje malih serija izbjegava visoke troškove otvaranja kalupa i skraćuje cikluse istraživanja i razvoja

 

3. Postojeći izazovi

Cijene titanovog praha, brzina ispisa, dosljednost od serije do serije i tijek rada nakon obrade ometaju masovnu proizvodnju velikih razmjera.

 

4. Industrijski plan i izgledi

• Počevši od nišnih komponenti za superautomobile ograničene serije, troškovi će se postepeno smanjivati ​​za postupno usvajanje u putničkim vozilima visokih performansi za masovno tržište. Napredna proizvodnja će obuhvatiti tokove rada koji su prvenstveno dizajnirani, vođeni simulacijom osnaženi aditivnom proizvodnjom - gdje je dizajn jednak proizvodnji.
• Čeljusti od legure titana utjelovljuju konvergenciju triju revolucija: posebni metali sele u transport s prilagođenom sposobnošću masovne proizvodnje; elektrifikacija i trodimenzionalna mobilnost potiču smanjenje težine bez opružne mase, podizanje komponenti kočnica do ključnih elemenata performansi vozila; aditivna proizvodnja transformira proizvodnju pretvaranjem visoko optimiziranih složenih struktura u fizičke dijelove.
• Danas su to i dalje vrhunske nišne komponente, ali tehnološki pomaci često potječu iz inovacija u jednoj točki. Slično kao što su kočione pločice od legure čelika nekoć revolucionirale sigurnost automobila, čeljusti od legure titana nagovještavaju automobilsku industriju sljedeće generacije. Buduća proizvodnja automobila duboko će integrirati materijale, cjeloviti inženjering vozila i digitalnu proizvodnju - a ova mala komponenta glavčine kotača služi kao prozor u budućnost industrije.

 

 

Ruihang, kao izravni proizvođač proizvoda od titana, isporučuje proizvode od titana optimalne kvalitete za vašu proizvodnju preciznih komponenti. Odgovaramo u roku od 24 sata, nudimo pouzdane proizvode vrhunske kvalitete i punu podršku nakon prodaje za vaše potpuno zadovoljstvo. Za više pojedinosti o polugama od legure titana Grade 5, slobodno nas kontaktirajte putem e-pošte: Sam.Rui@bjrh-titanium.com