Kako čeljusti od legure titana preoblikuju materijale, performanse kompletnog vozila i proizvodne tehnologije?

U dugotrajnoj evoluciji automobilske industrije, kočione čeljusti nikada nisu bile komponente koje upadaju u oči. Utaknute u glavčine točkova, nečujno izdržavaju ogromna opterećenja i termičke udare od hiljada stepeni Celzijusa svaki put kada se kočnica pritisne. Ipak, kočiona čeljust napravljena odLegura titanijuma stepena 5i proizveden putem aditivne proizvodnje daleko prevazilazi da bude samo rezervni dio. Djeluje kao sićušna prizma, prelamajući temeljne transformacije koje se odvijaju istovremeno kroz tri dimenzije: nauku o materijalima, automobilsku industriju i naprednu proizvodnju.

 

 

1. Prethodne aplikacije

Titanijumske legure su se pretežno koristile u vazduhoplovstvu, hvaleći se visokom specifičnom čvrstoćom, jakom otpornošću na zamor i niskom toplotnom provodljivošću. Zbog poteškoća u obrađivanju i visokih troškova, rijetko su korišteni u automobilima masovnog tržišta, s ograničenom upotrebom samo u vrhunskim superautomobilima i trkaćim vozilima.

 

2.Nedostaci čeljusti od legure aluminijuma

Čeljusti od aluminijske legure oslanjaju se na povećanu debljinu kako bi osigurali krutost. Pod intenzivnim kočenjem, toplota se lako prenosi na kočionu tečnost, izazivajući termalno bledenje i pogoršavajući stabilnost kočenja.

3.Prednosti čeljusti od legure titana

Gotovo 40% lakši od kolega od aluminijske legure pod ekvivalentnom čvrstoćom

Niska toplotna provodljivost inhibira prenos toplote na kočionu tečnost i ublažava termalni gubitak kočnice

Vrhunska otpornost na koroziju i starenje; manje podložan rđi u okruženju s kišom, snijegom i slanom maglom, uz sporije degradacije performansi

 

4. Promjena načina razmišljanja o istraživanju i razvoju

• Prekinite direktno usvajanje formula titanijumske legure za vazduhoplovstvo
• Razvijte prah od legure titanijuma specifičan za automobile prilagođen za 3D štampanje kako bi se minimizirali defekti i otpad materijala
• Prelazak sa "materijala koji se prilagođavaju proizvodima" ka materijalima koji se prilagođavaju obrnutom prilagođavanju na osnovu zahteva proizvoda, otvarajući put civilnoj primeni specijalnih metala

 

 

1. Kontekst industrije

Električna vozila nose teške baterije, što čini neopruženu masu glavnim uskim grlom u performansama. Smanjenje neopružene mase za jedan kilogram donosi daleko veće prednosti nego smanjenje iste težine sa karoserije vozila - a čeljusti od legure titanijuma savršeno odgovaraju ovom zahtjevu za električna vozila.

 

2.Vrijednost lake mase bez opruge

Smanjuje opterećenje ovjesa, poboljšava kontakt guma sa cestovnim površinama i pruža oštrije upravljanje kao i linearan, dosljedan osjećaj papučice kočnice

Smanjuje potrošnju energije i produžava domet vožnje

Ispunjava ekstremne zahtjeve za čvrstoću kočenja i otpornost na toplinu pod velikim obrtnim momentom električnih vozila visokih performansi

 

3. Prošireni scenariji aplikacije

Leteći automobili i nosači na malim visinama zahtijevaju ekstremnu laganu težinu, visoku pouzdanost i otpornost na naizmjenična opterećenja. Čeljusti od legure titana su prošle validaciju, pružajući komponentna rješenja za trodimenzionalnu mobilnost.

 

4. Promjena logike industrijske konkurencije

Konkurencija se pomjera od sirove izlazne snage motora ka sveobuhvatnoj sposobnosti inženjeringa sistema za materijalne sisteme na nivou vozila. Buduće automobilsko takmičenje će biti sistemsko takmičenje koje će integrisati materijale, konstrukcijski dizajn i upravljanje toplotom.

 

 

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

Višak sirovog materijala se uklanja, što dovodi do velikog gubitka materijala od legure titana i toka rada u više koraka

Složene unutrašnje prolaze ulja i bioničke porozne rešetkaste strukture je teško proizvesti

 

2. Prednosti SLM (Selektivno lasersko topljenje) aditivne proizvodnje

• Titanijum prah se topi sloj po sloj laserom i konsoliduje kao jedan komad prema topološkim simulacionim modelima
• Oslobođen ograničenja koja nameću alati za rezanje, kalupi i zahtjevi za vađenje iz kalupa. Optimizacija vođena simulacijom zadržava materijal za zone koje nose naprezanje dok izdubljuje područja bez naprezanja sa rešetkastim strukturama, čuvajući krutost uz smanjenje težine
• Unutrašnje galerije ulja i interfejsi su integrisani u jednu konstrukciju, smanjujući broj delova i smanjujući greške pri montaži i potencijalne tačke kvara
• Brza iteracija prototipa; prilagođavanje malih serija izbjegava visoke troškove otvaranja kalupa i skraćuje cikluse istraživanja i razvoja

 

3. Postojeći izazovi

Cijene praha titanijuma, brzina štampanja, konzistentnost od serije do serije i radni tokovi naknadne obrade ometaju masovnu proizvodnju velikih razmera.

 

4. Industrijska mapa puta i perspektive

• Počevši od nišnih komponenti za superautomobile ograničene serije, troškovi će se stalno smanjivati ​​za postepeno usvajanje u putničkim vozilima visokih performansi za masovno tržište. Napredna proizvodnja će obuhvatiti radni proces koji se zasniva na dizajnu, simulacijom, osnažen aditivnom proizvodnjom - gde je dizajn jednak proizvodnji.
• Čeljusti od legure titana oličavaju konvergenciju tri obrtaja: specijalni metali prelaze u transport sa prilagođenom mogućnošću masovne proizvodnje; elektrifikacija i trodimenzionalna pokretljivost potiču za lakšu neopruženu masu, podizanje komponenti kočnica do osnovnih elemenata performansi vozila; aditivna proizvodnja transformira proizvodnju pretvarajući visoko optimizirane složene strukture u fizičke dijelove.
• Danas su oni i dalje vrhunske niše komponente, ali tehnološki prodori često potiču od inovacija u jednoj tački. Slično kao što su kočione pločice od legure čelika nekada revolucionirale automobilsku sigurnost, čeljusti od legure titana nagovještavaju sljedeću generaciju automobilske industrije. Buduća proizvodnja automobila će duboko integrisati materijale, kompletno inženjerstvo vozila i digitalnu proizvodnju - a ova mala komponenta glavčine točka služi kao prozor u budućnost industrije.

 

 

Ruihang, kao direktni proizvođač proizvoda od titanijuma, isporučuje proizvode od titanijuma optimalnog kvaliteta za proizvodnju vaših preciznih komponenti. Odgovaramo u roku od 24h, nudimo pouzdane proizvode vrhunskog kvaliteta i punu podršku nakon prodaje za vaše potpuno zadovoljstvo. Za više detalja o šipkama od legure titanijuma razreda 5, slobodno nas kontaktirajte putem e-pošte: Sam.Rui@bjrh-titanium.com