Jinsi ya Kupata Mafanikio katika Kuchoma Kwa Kupitisha Alumini kwa Nishati Mpya?

Kwa Nini Ukanda wa Alumini kwa Kutengeneza Viwango vya Kuvunja (Die Casting) ni Muhimu sana na Kina Changamoto kwa Viyakula vya Nishati Mpya

Faida za kuchoma chuma cha aluminum kwa Viatu vya Nishati Mpya (NEVs) ni kubwa sana, hasa kwa kuondoa uzito na uwezo wa kurudisha matumizi ya vitu baadaye. Unapokua viatu vina sehemu za aluminum zenye uzito mdogo, huvuta nguvu chini ya jumla, ambayo inamaanisha kwamba batari zinaweza kudumu muda mrefu zaidi kwa kila malipo — kitu kinachosaidia sana kwa watumiaji wa viatu vya umeme kila siku. Kama tunavyoangalia takwimu za sekta, viatu vya kisasa vina kiasi cha kilogramu 20 hadi 30 cha aluminum ilichomwa, na hii inahusisha zaidi ya asilimia 70 ya vipengele muhimu vya muundo katika NEVs, kama vile mahali pa kutenganishwa kwa batari na namna ya udhibiti wa motori. Kukata uzito usiohitajika pia husaidia wafanyabiashara kufikia madhumuni yao ya kijani, kwa sababu viatu vinavyoanza kuwa mfupi zaidi vinahitaji nishati chini ya kawaida ili kufanya kazi kwa ufanisi juu ya barabara.

Kuongeza uzalishaji unaleta matatizo ya kifani kadhaa. Wakati wa kuuzia maumbo ya kipekee chini ya shinikizo la juu, hasa sehemu zinazofanana na ukubwa mkubwa, mara nyingi tunapata tatizo la upungufu wa nafasi za hewa. Hii inafanya sehemu kuwa dhaifu wakati wanapopigwa na joto au mshakani wa kimekaniki wakati wa kufanya kazi. Kwa wakati huo huo, ujoto wa haraka na ukarafu wa haraka hupasua vifaa vya kuuzia kwa kasi zaidi kuliko ilivyotarajwa. Vifaa havipendi muda mrefu na gharama ya kila sehemu inaongezeka. Mambo huwa ya kushangaza zaidi kwa watoa huduma wa vihakiki vya nishati mpya wanaotaka sehemu zao ziwe na uviringo mdogo zaidi na ziwe na ushirikiano zaidi kwa jumla ili kupata ufanisi kamili na uhifadhi wa nafasi kwa kiasi cha juu zaidi. Kusasisha matatizo haya si jambo la kuzidirisha tu bali ni lazima kabisa ikiwa tutahitaji kudumisha vihakiki vyetu kuwa salama kwa kina, ya ukubwa sahihi, na yenye uaminifu katika muda mrefu kwenye miongo ya chini ya kaboni.

Kusasisha Upungufu wa Nafasi za Hewa na Matatizo ya Uso katika Kuuzia Alumini kwa Sehemu za Viatu vya Nishati Mpya

Ukanda wa chuma cha aluminium kwa kutumia vacuum: Kupunguza uwezekano wa mapori ya gesi hadi asilimia 70

Ukanda kwa kutumia vacuum unafuta mapori ya hewa kwa kuweka hali za shinikizo hasi wakati wa kuingiza molde, ikifika kwenye shinikizo la tufe chini ya mbar 50. Kwa msingi, hii inazima gesi kutawanyika ndani ya ukanda wa chuma cha aluminium. Wakati wa kufanya vifaa vya kuhifadhi batari kwa vihakiki vya nishati mpya na sehemu za mwili wa motor, tunaona matatizo yanayohusiana na mapori kupungua takriban asilimia 70, bila kushindwa kufikia vipimo vya shinikizo vyenye nguvu zaidi. Kitu kinachofanya njia hii kuwa ya kipekee ni uwezo wake wa kuzalisha sehemu za muundo ambazo zinaweza kupigwa moto (kuweka katika joto), na uenezi wa densiti ya nyenzo linavyotegemea kwa usawa. Hii ina maana kubwa kwa usalama wa mgandamizo kulingana na viashiria vya sekta kama vile ISO 6892-1 na FMVSS 301. Ripoti za kazi za uzalishaji zinaonyesha idadi ndogo ya bidhaa zilizorejewa kwa kutumia nuru ya X-ray na hitaji kidogo la kurekebisha makosa baada ya ukanda, hasa katika sehemu za kipenyo cha chini kilichokuwa ngumu zaidi. Uzalishaji wa jumla huongezeka bila kupoteza utendaji wa sehemu.

Kuboresha mfumo wa kuingiza na kutoa hewa kwa kuzuia kuwepo kwa vituo vya baridi katika mafumbuzi ya muundo

Uwekaji sahihi wa milango na uundaji mzuri wa mapitio ya hewa unaweza kuzuia kuwepo kwa vituo vya baridi kwa sababu huweka mtiririko wa chuma katika joto na kasi sahihi. Kwa sehemu zenye vipande vya upana mdogo kama zile zilizopo katika sehemu za mfumo wa EV, kutumia milango yenye umbo la mkono (tapered) linafaa sana kwa sababu linapunguza upotevu wa joto. Mapitio ya hewa ya mwelekeo pia ni muhimu kwa sababu yanausaidia kutoa hewa iliyofungwa kabla ya chuma kuanza kuharisha. Kulingana na baadhi ya masomo ya kuchimbua kwa kompyuta, wakati eneo la mapitio ya hewa ni kubwa zaidi ya asilimia 30 ya eneo la mlango, kuna upungufu wa takriban asilimia 45 wa matatizo yanayosababishwa na mtiririko usio wa kawaida (turbulent flow). Viashiria vya sasa vya sekta hujiunga na mambo haya pamoja na mambo mengine kama uchaguzi wa vitu na njia za kusambaza kwa kumbukumbu.

• Mifupa ya kuvutia ya umbo la koni ambayo inakamata chombo cha uso kilichooxidiwa
• Vipitio vya hewa vya hatua (stepped) vilivyoundwa ili kusaidia kuenea kwa gesi
• Mifumo ya kuvutia kwenye mipaka iliyopangwa kwa ufanisi kwa takwimu zinazotofautiana sana na zinazoweza kuwa na eneo kubwa la uso

Pamoja, vipengele hivi vinaendelea kudumisha mtiririko wa laminari katika mzunguko wa uzalishaji, kuzuia ukatili wa mapema katika vikwazo muhimu na kuhakikisha uendelezaji wa kifahamu katika sehemu zinazochukua mzigo.

Kukuza Urefu wa Kipindi cha Kuvuta na Kuudhibiti Uchafuzi wa Jimbo katika Kuvuta Kwa Wingi wa Alumini

Vifaa vya kuvuta vya H13 vya kiufundi na malayi ya Ni Cr Mo yanaongeza uwezo wa kujitata kwa joto mara 2.3

Katika ulimwengu wa kuchoma kwa kiasi kikubwa ya aluminium kwa kutumia mabawa ya chuma, mzunguko wa joto unaweza kuendelea kuwa sababu kuu ya uvunjaji na uvurugu wa mabawa. Kutumia malayi ya nikeli, kromu na molibdeni kwenye chuma cha zana la aina ya H13 huunda baradi nzuri ya joto ambayo inapunguza mabadiliko ya joto kwenye uso kwa takriban 40%. Hii inasaidia kupunguza tofauti za kasi ya kuenea wakati aluminium ya moto (kwa jumla ya 660 digrii Celsius) inapata chuma cha mabawa kilichopungua joto. Matokeo? Vituo vya mikro-kavu vinavyoanza na kusambaa ndani ya chuma—ambavyo ni moja ya mahali pa uvunjaji ya kawaida yanayotambulika katika majaribio ya SAE J434 ya uvunjaji kwa sababu ya kufanya kazi kwa muda mrefu. Uzoefu wa uuzaji wa kifactory duniani hutoa ushahidi kwamba mabawa yaliyopakwa haya yanaweza kudumu takriban mara 2.3 zaidi dhidi ya uvunjaji kwa sababu ya joto kuliko yale ya kawaida isiyopakwa. Pia, uso lililopakwa kwa nguvu zaidi linakabiliana vizuri na kushikana na uvurugu kutokana na mawasiliano ya aluminium. Kwa kuunganisha teknolojia hii ya kupakia na vifurushi vya kujitosheza vya joto vilivyoundwa kwa makini, watazamishaji wanaweza kudumisha ukubwa wa zana zao kwa ustahili bila mabadiliko kwa zaidi ya mizunguko 200,000 ya uzalishaji. Hii inamaanisha gharama jumla zinapungua na sehemu zinazobaki ndani ya vipengele vya kipekee kwa matumizi muhimu katika viatu vya nishati mpya ambapo utendaji wa kudumu unafanya kazi kubwa zaidi.

Kuwezesha Ukuaji wa Kuvisha Alumini kwa njia ya Kudumu kwa Uzalishaji wa Nishati Mpya yenye CO2 chini

Mifumo ya kuungana ya kuvutia, kufuta gesi, na kuhifadhi hupunguza matumizi ya nishati kwa asilimia 18 na mapato ya CO2 kwa asilimia 22

Wakati wafanyaji wa viwanda hutumia mifumo ya kuungana ya kuchemsha, kufuta gesi na kuhifadhi, wanapunguza uhamisho wa vitu kati ya mchakato. Hii inamaanisha kwamba joto la chini linapotea, upungufu wa usio wa oksijeni, na wafanyakazi hukosa muda mdogo sana katika kushughulikia vitu. Kukusanya hatua zote za uandishi wa aluminium katika mchakato mmoja unaendelea hupunguza gharama za nishati kwa takriban asilimia 18 kwa toni ya aliyari ya kuchemshwa. Wakati huo huo, mapato ya kaboni dioksaidi yanapungua takriban asilimia 22 kuliko njia za kawaida za kufanya kwa sehemu. Ufaulu halisi unatokana na uwezo wa kufanya kazi na aluminium iliyorekodiwa kutoka kwa bidhaa za watumiaji. Kulingana na utafiti wa Wizara ya Nishati ya Marekani, kurekodiwa kwa aluminium hupendekeza nishati tu ya asilimia 5 ya ile inayohitajika kufanya metali mpya kutoka kwa vitu vya msingi. Kama makampuni ya magari duniani yote huweka malengo ya kupunguza mapato ya sumaku kwa njia ya kusisitiza kwa kuzingatia miongozo kama vile SBTi, mifumo hii inaruhusu viwanda kupunguza mzinga ya kaboni wao bila kushindwa kudumisha ubora wa kuchemshwa na taratibu za uzalishaji. Kwa industri ya magari ya umeme inayotazama mbele, hii inawakilisha njia ya kufanya kazi ambayo inasawazisha masuala ya mazingira na mahitaji ya uendeshaji katika kuchemsha kwa kutumia kisukari cha aluminium.

Sehemu ya Maswali yanayotofikiwa

Ni faida kuu zipi za kutumia kupepesa kwa kutumia chuma cha aluminum katika NEV?

Kupepesa kwa kutumia chuma cha aluminum katika NEV hutoa faida kubwa kama vile kupunguza uzito, ambayo husababisha maisha ya bateri ya muda mrefu zaidi na ufanisi wa nishati unaopanda.

Changamoto zipi zinahusiana na kupepesa kwa kutumia chuma cha aluminum kwa kiasi kikubwa?

Kupepesa kwa kutumia chuma cha aluminum kwa kiasi kikubwa inakabiliana na changamoto kama vile matatizo ya mapafu, uvimbe wa ziada ya kipande cha kupepesa kwa sababu ya mabadiliko ya joto kwa kasi, na uhakika wa ukubwa katika sehemu zenye uunganishaji wa kipekee.

Jinsi gani kupepesa kwa msaada wa vacuum inasaidia kupunguza mapafu ya gesi?

Kupepesa kwa msaada wa vacuum husaidia kupunguza mapafu ya gesi kwa kutengeneza hali ya shinikizo chini wakati wa kuunda fomu, ikipunguza kiasi kikubwa cha hewa iliyofungwa ndani ya vipepesi vya aluminum.

Kwa nini uvimbe wa joto unahusika katika kupepesa kwa kutumia chuma cha aluminum?

Uvimbe wa joto unahusika kwa sababu ya mabadiliko ya mara kwa mara ya joto yanasababisha uvimbe wa kipande cha kupepesa, kinachowaproducera mikro-cracks na kupunguza muda wa kazi wa vipande vya kupepesa.