Formowanie wtryskowe odgrywa kluczową rolę w branży pojazdów o nowej energii (NEV), oferując innowacyjne rozwiązania dla lekkich, wysokowydajnych części. Technologia ta jest integralną częścią poprawy wydajności i zrównoważonego rozwoju pojazdów.

Formowanie wtryskowe w pojazdach NEV zmniejsza wagę, zwiększa wydajność energetyczną i wspiera materiały przyjazne dla środowiska. Jest stosowany w obudowach akumulatorów, złączach i lekkich elementach konstrukcyjnych, oferując szybszą produkcję z wysoką precyzją.

W miarę ewolucji pojazdów NEV, rola formowania wtryskowego w dostarczaniu opłacalnych, wysokiej jakości części będzie coraz bardziej znacząca. Dowiedz się, jak te innowacje napędzają rozwój branży i usprawniają procesy produkcyjne.

Jaki jest główny czynnik wpływający na wydajność nowych pojazdów energetycznych?

Wydajność nowych pojazdów energetycznych zależy od postępów w technologii akumulatorów, lekkich materiałów i ulepszonej aerodynamiki, co łącznie poprawia osiągi i zrównoważony rozwój tych pojazdów.

Postęp w technologii akumulatorów, zwłaszcza litowo-jonowych i półprzewodnikowych, ma kluczowe znaczenie dla zwiększenia wydajności nowych pojazdów energetycznych poprzez poprawę zasięgu, szybkości ładowania i zużycia energii.

Zmniejszenie masy pojazdu ma kluczowe znaczenie dla poprawy efektywności energetycznej i zwiększenia zasięgu akumulatorów w pojazdach NEV. Formowanie wtryskowe¹ umożliwia zastąpienie części metalowych wysokowydajnymi tworzywami termoplastycznymi i kompozytami, osiągając redukcję masy o 30-70% przy zachowaniu integralności strukturalnej.

Kluczowe materiały i zastosowania

• PEEK (polieteroeteroketon) oraz PPS (polisiarczek fenylenu): Te odporne na wysokie temperatury polimery są szeroko stosowane w obudowach silników, izolatorach akumulatorów i pierścieniach uszczelniających. Na przykład koła zębate PEEK zmniejszają wagę o 70% w porównaniu do metalowych odpowiedników, oferując jednocześnie właściwości samosmarujące i redukcję hałasu.

• Tworzywa termoplastyczne wzmocnione długim włóknem szklanym (LFT)²: Kompozyty LFT, takie jak PP-GF i PA-GF, zwiększają wytrzymałość strukturalną obudów akumulatorów i elementów podwozia. Technologie bezpośredniego wtrysku długich włókien (np. FDC firmy Arburg) eliminują etapy wstępnego mieszania, zmniejszając zużycie energii o 30%.

• Spienianie mikrokomórkowe (MuCell®): Wstrzykując azot lub CO2 do stopionego tworzywa sztucznego, technika ta tworzy mikroporowate struktury, zmniejszając wagę części o 10-20% bez uszczerbku dla wydajności.

W jaki sposób nowe pojazdy energetyczne mogą osiągnąć integrację wbudowanych komponentów poprzez formowanie wkładek?

Formowanie wtryskowe integruje komponenty bezpośrednio ze strukturą nowych pojazdów energetycznych, prowadząc do zwiększenia wydajności i usprawnienia procesów produkcyjnych.

Formowanie wtryskowe integruje komponenty z konstrukcjami pojazdów podczas formowania, zwiększając wydajność i obniżając koszty montażu w nowych pojazdach energetycznych.

Zastosowania w systemach NEV

• Systemy zarządzania akumulatorami (BMS)³: Miedziane szyny zbiorcze i złącza są obudowane izolującymi tworzywami sztucznymi (np. PBT lub PPS), aby zapobiec zwarciom w środowiskach wysokiego napięcia. Integracja ta poprawia również odporność na zderzenia i wykorzystanie przestrzeni.

• Elektronika mocy: Sterowniki silników i przetwornice DC/DC opierają się na części formowane wtryskowo⁴ w celu zapewnienia bezpiecznych połączeń elektrycznych i zarządzania temperaturą. Na przykład pionowe wtryskarki ARBURG automatyzują umieszczanie metalowych wkładek, skracając cykle produkcyjne o 25%.

• Komponenty wewnętrzne: Panele dotykowe i systemy HVAC coraz częściej wykorzystują formowaną elektronikę, taką jak technologia Kurz In-Mold Electronics (IME), która osadza obwody bezpośrednio w elementach wykończeniowych, oszczędzając 30% na wadze i kosztach.

Czym jest zrównoważony rozwój i gospodarka o obiegu zamkniętym nowych pojazdów energetycznych?

Zrównoważony rozwój i gospodarka o obiegu zamkniętym nowych pojazdów energetycznych koncentrują się na zmniejszaniu wpływu na środowisko i promowaniu efektywnego gospodarowania zasobami przez cały cykl życia pojazdu.

Nowe pojazdy energetyczne promują zrównoważony rozwój poprzez wykorzystanie zasobów odnawialnych, redukcję emisji i wspieranie recyklingu zasobów. Wykorzystują przyjazne dla środowiska materiały i projekty, wspomagając gospodarkę o obiegu zamkniętym oraz zmniejszając ilość odpadów i zużycie energii.

Przyjęcie materiałów z recyklingu

• Przepisy UE wymagają obecnie zawartości 25% z recyklingu w tworzywach sztucznych dla przemysłu motoryzacyjnego do 2026 roku. Zaawansowane systemy, takie jak RecyclatePilot firmy ENGEL, kompensują zmienność tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu poużytkowego (PCR), zapewniając stałą jakość podczas formowania.

• Polimery pochodzenia biologicznego⁵: Materiały takie jak PLA (kwas polimlekowy) i PA 610 (pochodzące z oleju rycynowego) zyskują na popularności w wykończeniach wnętrz i częściach niestrukturalnych, zmniejszając zależność od paliw kopalnych.

Energooszczędne procesy

• Platformy Digital Twin: Oprogramowanie myAssist firmy Sumitomo Demag optymalizuje zużycie energii poprzez analizę danych w czasie rzeczywistym z wtryskarek, zmniejszając emisję dwutlenku węgla nawet o 15%.

• Recykling w obiegu zamkniętym: Firmy takie jak Trinseo i SABIC opracowują metody recyklingu chemicznego w celu przekształcania wycofanych z eksploatacji samochodowych tworzyw sztucznych z powrotem w żywice pierwotnej jakości.

Jakie są zaawansowane technologie formowania komponentów pojazdów napędzanych nowymi źródłami energii?

Zaawansowane technologie formowania odgrywają kluczową rolę w produkcji wysokiej jakości komponentów do nowych pojazdów energetycznych, zwiększając wydajność i efektywność w rozwijającym się sektorze motoryzacyjnym.

Zaawansowane technologie formowania poprawiają nowe komponenty pojazdów energetycznych poprzez zwiększenie trwałości, zmniejszenie masy i umożliwienie złożonych projektów, które są kluczowe dla wydajnych i zrównoważonych osiągów pojazdów.

• Formowanie tłoczne CoinSure: Technologia Tederic łączy formowanie wtryskowe i tłoczne w celu produkcji ultra gładkich części optycznych, takich jak soczewki reflektorów, skracając czas cyklu o 30%.

• Formowanie hybrydowe: Połączenie tworzyw termoplastycznych z silikonem lub TPU (termoplastyczny poliuretan) umożliwia elastyczne uszczelnienia zestawów akumulatorów i wodoodpornych złączy.

Inteligentna integracja produkcji

• Kontrola jakości oparta na sztucznej inteligencji⁶: Systemy takie jak APC Plus firmy KraussMaffei monitorują lepkość stopu i dostosowują parametry w czasie rzeczywistym, co ma kluczowe znaczenie dla przetwarzania materiałów pochodzących z recyklingu.

• Przemysł 4.0: Formy z obsługą IoT i konserwacja predykcyjna skracają przestoje, podczas gdy platformy takie jak IMAGOxt firmy Wittmann Battenfeld śledzą zużycie energii na liniach produkcyjnych.

Wnioski

Formowanie wtryskowe jest sercem rewolucji NEV, umożliwiając tworzenie lżejszych, bezpieczniejszych i bardziej zrównoważonych pojazdów. Od systemów akumulatorów formowanych wtryskowo po linie produkcyjne zoptymalizowane pod kątem sztucznej inteligencji, technologia ta nadal przełamuje bariery w zakresie projektowania i wydajności.

Ponieważ producenci samochodów dążą do osiągnięcia celów zerowej emisji netto, współpraca między naukowcami zajmującymi się materiałami, formami i producentami OEM będzie kluczem do odblokowania następnej generacji innowacji motoryzacyjnych.

Dla producentów inwestowanie w zaawansowane technologie formowania i materiały nadające się do recyklingu to nie tylko przewaga konkurencyjna - to konieczność, aby prosperować w zelektryfikowanej przyszłości.