Како чељусти од легуре титанијума мењају материјале, перформансе комплетног возила и производне технологије?

У дуготрајној еволуцији аутомобилске индустрије, кочионе чељусти никада нису биле компоненте које упадају у очи. Утакнуте у главчине точкова, нечујно издржавају огромна оптерећења и термичке ударе од хиљада степени Целзијуса сваки пут када се кочница притисне. Ипак, кочиона чељуст направљена одЛегура титанијума 5. разредаи произведен путем адитивне производње далеко превазилази да буде само резервни део. Делује као сићушна призма, преламајући основне трансформације које се одвијају истовремено кроз три димензије: науку о материјалима, аутомобилску индустрију и напредну производњу.

 

 

1. Претходне апликације

Легуре титанијума су претежно коришћене у ваздухопловству, хвалећи се високом специфичном чврстоћом, јаком отпорношћу на замор и ниском топлотном проводљивошћу. Због потешкоћа у обрађивању и високих трошкова, ретко су се примењивали у аутомобилима масовног тржишта, јер су се у ограниченој употреби видели само у врхунским супераутомобилима и тркачким возилима.

 

2.Недостаци чељусти од легуре алуминијума

Чељусти од алуминијумске легуре се ослањају на повећану дебљину да би се обезбедила крутост. При интензивном кочењу, топлота се лако преноси на кочиону течност, изазивајући термичко бледење и погоршавајући стабилност кочења.

3.Предности чељусти од легуре титанијума

Скоро 40% лакши од аналога од легуре алуминијума под еквивалентном снагом

Ниска топлотна проводљивост инхибира пренос топлоте на кочиону течност и ублажава топлотно бледење кочнице

Superior corrosion and aging resistance; less prone to rust in rain, snow and salt-fog environments, with slower performance degradation

 

4. Промена у Р&Д размишљању

• Прекините директно усвајање формула легуре титанијума за ваздухопловство
• Развијте прах од легуре титанијума специфичан за аутомобиле и прилагођен за 3Д штампање како би се минимизирали дефекти и отпад материјала
• Прелазак са „материјала који се прилагођавају производима“ ка материјалима за обрнуто прилагођавање на основу захтева производа, отварајући пут цивилној примени специјалних метала

 

 

1. Контекст индустрије

Електрична возила носе тешке пакете батерија, што чини неопружену масу главним уским грлом у перформансама. Смањење неопружене масе за један килограм доноси далеко веће предности него смањење исте тежине са каросерије возила - а чељусти од легуре титанијума савршено одговарају овом захтеву за електрична возила.

 

2.Вредност лаке масе без опруге

Смањује оптерећење вешања, побољшава контакт пнеуматика са површинама пута и пружа оштрије управљање као и линеаран, конзистентан осећај педале кочнице

Смањује потрошњу енергије и продужава домет вожње

Испуњава екстремне захтеве за снагу кочења и отпорност на топлоту под великим обртним моментом електричних возила високих перформанси

 

3. Проширени сценарији апликације

Летећи аутомобили и носачи на малим висинама захтевају екстремну тежину, високу поузданост и отпорност на наизменична оптерећења. Чељусти од легуре титанијума су прошле валидацију, обезбеђујући решења компоненти за тродимензионалну мобилност.

 

4.Промена логике индустријске конкуренције

Конкуренција се помера од сирове излазне снаге мотора ка свеобухватним системским инжењерским способностима за системе материјала на нивоу возила. Будуће аутомобилско такмичење биће системско такмичење које ће интегрисати материјале, конструкцијски дизајн и управљање топлотом.

 

 

1. Недостаци конвенционалне субтрактивне производње (ковање / ЦНЦ обрада)

Вишак сировог материјала се уклања, што доводи до великог губитка материјала од легуре титанијума и тока рада у више корака

Тешко је произвести сложене унутрашње пролазе за уље и бионичке порозне решеткасте структуре

 

2. Предности СЛМ (Селективно ласерско топљење) адитивне производње

• Титанијумски прах се топи слој по слој ласером и консолидује као један комад према тополошким симулационим моделима
• Freed from constraints imposed by cutting tools, moulds and demoulding requirements. Simulation-driven optimization retains material for stress-bearing zones while hollowing out non-stressed regions with lattice structures, preserving rigidity while cutting weight
• Унутрашње галерије уља и интерфејси су интегрисани у једну конструкцију, смањујући број делова и смањујући грешке при монтажи и потенцијалне тачке квара
• Брза итерација прототипа; прилагођавање малих серија избегава високе трошкове отварања калупа и скраћује циклусе истраживања и развоја

 

3.Постојећи изазови

Цене титанијумског праха, брзина штампања, конзистентност од серије до серије и радни токови накнадне обраде ометају масовну производњу великих размера.

 

4. Индустријска мапа пута и перспективе

• Почевши од нишних компоненти за супераутомобиле ограничене серије, трошкови ће се постепено смањивати за постепено усвајање у путничким возилима високих перформанси за масовно тржиште. Напредна производња ће обухватити радни процес који се заснива на дизајну, симулацијама, оснажен адитивном производњом – где је дизајн једнак производњи.
• Чељусти од легуре титанијума представљају конвергенцију три обртаја: специјални метали прелазе у транспорт са прилагођеном могућношћу масовне производње; електрификација и тродимензионална покретљивост потичу на смањење тежине без опруге масе, подизање компоненти кочница до основних елемената перформанси возила; адитивна производња трансформише производњу претварајући високо оптимизоване сложене структуре у физичке делове.
• Данас оне остају врхунске компоненте, али технолошки продори често потичу од иновација у једној тачки. Слично томе како су кочионе плочице од легуре челика некада револуционисале аутомобилску безбедност, чељусти од легуре титанијума најављују следећу генерацију аутомобилске индустрије. Будућа производња аутомобила ће дубоко интегрисати материјале, комплетан инжењеринг возила и дигиталну производњу - а ова мала компонента главчине точка служи као прозор у будућност индустрије.

 

 

Руиханг, као директни произвођач производа од титанијума, испоручује производе од титанијума оптималног квалитета за вашу производњу прецизних компоненти. Ми одговарамо у року од 24 сата, нудимо поуздане производе врхунског квалитета и пуну подршку након продаје за ваше потпуно задовољство. За више детаља о шипкама од легуре титанијума разреда 5, слободно нас контактирајте путем е-поште: Sam.Rui@bjrh-titanium.com