Com implementa la indústria de fabricació de motors la neutralitat de carboni, redueix les emissions de carboni i aconsegueix un desenvolupament sostenible de la indústria?

El fet que el 25% de la producció anual de metalls a la indústria de fabricació de motors no acabi mai en productes, sinó que s'elimina a través de la cadena de subministrament, un fet que la tecnologia de conformació de metalls a la indústria del motor té un gran potencial per reduir els residus metàl·lics.El principal impacte ambiental de la indústria metal·lúrgica prové clarament de la producció original de metalls a partir de minerals, que estan molt optimitzats.Els processos de conformació de metalls aigües avall, que s'han ajustat per obtenir el màxim rendiment, van resultar ser un malbaratament.Probablement, aproximadament la meitat del metall produït al món cada any és innecessari, ja que una quarta part de la producció de metalls no arriba mai al producte, que es talla després de l'estampació o l'embotit.

Dissenyar o mecanitzar metalls de major resistència

L'ús de mecanitzats avançats, com ara premses servo i laminació controlada, pot reduir la pèrdua de material i produir peces de major resistència, i l'estampació en calent amplia l'aplicabilitat de metalls d'alta resistència a les peces..Tradicionalxapa que forma geometries complexes, la forja en fred avançada redueix els residus de material formant formes més difícils per a un millor rendiment i requisits de mecanitzat reduïts.El mòdul de Young dels materials metàl·lics està determinat bàsicament per la composició química subjacent amb pocs canvis fonamentalment, i el processament innovador en composició i aspectes termomecànics augmenta significativament la resistència del metall.En el futur, a mesura que els processos de mecanitzat continuen evolucionant, els dissenys de components millorats permetran augmentar la resistència i augmentar la rigidesa.Per als enginyers de conformació de metalls (fabricació) per aconseguir peces d'alta rigidesa, alta resistència i baix cost Col·laboreu amb dissenyadors de components per dissenyar formes i estructures de productes més lleugeres i resistents, i amb científics de materials per desenvolupar un metall econòmic més fort i més fort.

Reduir les pèrdues de rendiment a la cadena de subministrament de xapa

La ferralla d'estampació i estampació actualment domina l'ús en la fabricació de motors, amb ununa mitjana d'aproximadament la meitat de les xapes acaben a la indústria del motor, amb un rendiment mitjà de la indústria del 56% i les millors pràctiques al voltant del 70%.Les pèrdues de materials que no estan implicades en el processament es redueixen amb relativa facilitat, per exemple mitjançant la nidificació de diferents formes al llarg de la bobina, que ja és una pràctica habitual en altres indústries.És possible que les pèrdues d'estampació associades a tires inútils durant l'embotit profund no s'eliminin completament i es puguin reduir en el futur.L'ús de premses de doble acció es substitueix per mètodes alternatius per formar peces en forma neta, la possibilitat de peces axisimètriques fetes per rotació, aquesta oportunitat tècnica no s'ha estudiat del tot i cal continuar reduint les taxes de defectes en l'estampació. pèrdua de tecnologia i disseny de productes i processos.

Eviteu el disseny excessiu

La fabricació de motors construïts amb acer i marcs d'acer sovint fa un ús excessiu de l'acer fins a un 50%, els costos de l'acer són baixos i els costos laborals són elevats, la forma més barata de fabricar motors és sovint utilitzar acer addicional per evitar el disseny i els costos de fabricació necessaris. usar .Per a molts projectes de motor, desconeixem les càrregues que s'aplicaran al llarg de la vida útil del motor, així que preneu dissenys extremadament conservadors i dissenyeu-los per a les càrregues més altes imaginables, fins i tot si no hi ha possibilitat que això passi a la pràctica.La futura formació en enginyeria pot proporcionar més formació sobre toleràncies i dimensions per ajudar a reduir l'ús excessiu, i una millor comprensió de les característiques que sorgeixen en la fabricació de components ajudarà a evitar aquest ús excessiu.

Els processos basats en pols (sinterització, premsa isostàtica en calent o impressió 3D) solen ser ineficients pel que fa a l'ús d'energia i material.Si esteu acostumats a fer peces senceres, els processos de pols combinats amb els processos tradicionals de conformació de metalls per a detalls locals poden proporcionar alguns guanys d'eficiència per a l'eficiència energètica i material global, i l'emmotllament per injecció de polímer compost i pols metàl·lic pot millorar l'eficiència.Una iniciativa per enrotllar en calent un material compost magnètic suau (SMC) personalitzat que podria estalviar aproximadament un terç del metall necessari per a l'estator/rotor ha mostrat una promesa tècnica, però no va generar interès comercial.A la indústria del motor no li interessa la innovació perquè la xapa laminat en fred per a estator/rotor ja és barata i els clients no estan interessats, ja que veuran poca diferència de cost i poden no ser adequats en casos especials.

Mantingueu els productes en servei durant més temps abans de substituir-los

La majoria dels productes es substitueixen i duren més abans que "es trenquin", i l'impuls de la innovació depèn de nous models de negoci on tots els metalls són desenvolupats i mantinguts per empreses enfocades a optimitzar la vida útil del material.

Millora del reciclatge de la ferralla

El reciclatge tradicional de la fosa depèn del control de la composició del metall, la contaminació del coure en el reciclatge d'acer o l'aliatge en el reciclatge de fosa i forja mixta pot reduir el valor dels metalls fets amb ferralla.Les noves maneres d'identificar, separar i ordenar diferents corrents de ferralla metàl·lica poden afegir un valor considerable.L'alumini (i possiblement alguns altres metalls no fèrrics) també es pot reciclar sense fondre per unió sòlida, i la neteja d'encenalls d'alumini extruït pot tenir propietats equivalents al material verge i al reciclatge en estat sòlid, que sembla ser eficient.Actualment, el processament diferent de l'extrusió pot causar problemes d'esquerdes superficials, però això es pot abordar en el desenvolupament del procés futur.Actualment, el mercat de la ferralla poques vegades discerneix la composició exacta de la ferralla, en lloc de valorar-la per font, i el mercat del reciclatge en el futur podria ser més valuós generant estalvis energètics per al reciclatge i un flux de residus més segregat.Com afecten les emissions de la fabricació de nous materials (emissions materialitzades), contrastar els efectes de l'ús de productes fabricats de diferents maneres (emissions en fase d'ús), el disseny del producte pot facilitar la millora dels materials combinant el desenvolupament de la tecnologia de fabricació i el reciclatge de ferralla. Ús i reutilització eficaç.

en conclusió

Acostumar-se a nous processos flexibles pot compensar l'excés d'enginyeria, l'incentiu per implementar comercialment processos d'estalvi de materials és actualment feble i no hi ha cap mecanisme acceptat globalment per generar impactes aigües amunt i de baix valor.Però els processos d'altes emissions, fins a processos d'alt valor i baixes emissions, dificulten la creació d'un argument de negoci per obtenir guanys d'eficiència.Amb els incentius actuals, els proveïdors de materials tenen com a objectiu maximitzar les vendes, i la cadena de subministrament de fabricació s'orienta principalment a reduir els costos laborals en lloc dels costos dels materials.L'alt cost dels actius d'eliminació dels metalls provoca un bloqueig a llarg termini de les pràctiques establertes, amb els clients i els usuaris finals poc incentius per impulsar estalvis de materials tret que generi un estalvi de costos substancial.A mesura que augmenta la necessitat de reduir les emissions globals de diòxid de carboni, la indústria de fabricació de motors s'enfrontarà a una pressió creixent per afegir més materials de valor a menys productes nous, i la indústria de fabricació de motors ja ha demostrat un gran potencial d'innovació.