نئی توانائی کی گاڑیاں اور ڈائے کاسٹنگ کی نمو

نئی توانائی کی گاڑیوں کی پیداوار میں اضافہ اور ڈائے کاسٹنگ کی طلب پر اس کا اثر

الیکٹرک گاڑیاں اور درست ڈائے کاسٹ اجزاء کی بڑھتی ہوئی طلب

چونکہ ہم نئے توانائی والی گاڑیوں کی طرف بڑھ رہے ہیں، کار کی تیاری کا پورا چہرہ کافی حد تک بدل چکا ہے، اور اس عمل میں درست ڈائے کاسٹنگ بہت اہمیت اختیار کر چکی ہے۔ برقی گاڑیاں ان پرانی گیس جلانے والی مشینوں کی طرح نہیں ہیں۔ انہیں ایسے پرزے درکار ہیں جو دونوں ہلکے اور مضبوط ہوں تاکہ ان سے بہتر بیٹری لائف حاصل کی جا سکے۔ مثال کے طور پر چین میں کیا ہو رہا ہے کو دیکھیں۔ گزشتہ سال تنہا وہاں تقریباً 8 ملین برقی کاریں فروخت ہوئیں، اور ایشیا پیسیفک آٹوموٹو کاسٹنگ مارکیٹ رپورٹ میں اس سال کی ابتدا میں کہا گیا تھا کہ اب زیادہ تر سازوسامان کے خانہ دار 60 فیصد سے لے کر اپنے برقی ماڈلز کے لیے سٹرکچرل پارٹس میں ایلومینیم ڈائے کاسٹنگ کا استعمال کر رہے ہیں۔ کیوں؟ کیونکہ جب ہم مواد کو تبدیل کرتے ہیں، تو چیزیں درحقیقت ہلکی ہو جاتی ہیں۔ ایلومینیم ڈائے کاسٹ پارٹس گاڑی کے وزن کو معمول کے اسٹیل پارٹس کے مقابلے میں 15 سے 20 فیصد تک کم کر سکتی ہیں، اور پھر بھی حفاظت کے لیے ضروری کریش ٹیسٹس کو پاس کر سکتی ہیں۔

برقی گاڑیوں کی تیاری میں اضافہ اور اس کا ایلومینیم ڈائے کاسٹنگ پر براہ راست اثر

برقی گاڑیوں کی پیداوار میں اضافے نے خاص طور پر البمینیم ڈائے کاسٹنگ کی ضرورت کو بڑھا دیا ہے، خاص طور پر چونکہ اب زیادہ تر بیٹری کیسز اور موٹر ہاؤسنگ پارٹس ہائی پریشر ڈائے کاسٹ (ایچ پی ڈی سی) طریقوں کا استعمال کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر امریکی منڈی لیں - گزشتہ سال ای وی فروخت میں 40 فیصد اضافہ ہوا، جس سے صرف 2023 میں 1.4 ملین گاڑیوں کی فروخت تک پہنچ گئی۔ اس اچانک اضافے نے ملک بھر میں برقی گاڑیوں کے پرزہ جات کے لیے البمینیم کاسٹنگ کی ضرورت کو تقریباً 230,000 میٹرک ٹن تک بڑھا دیا۔ حالیہ مارکیٹ رپورٹس کے مطابق، انفلیشن ریڈکشن ایکٹ کے تحت 7,500 ڈالر کی ٹیکس چھوٹ جیسی حکومتی پروگرامز چیزوں کو تیز کر رہی ہیں شمالی امریکا کے آٹوموٹو کاسٹنگ شعبے سے۔ صنعت کے کمپنیاں اب ان بڑی ایچ پی ڈی سی مشینوں میں بھاری سرمایہ کاری شروع کر رہی ہیں جو 6,000 ٹن کے کلیمپنگ فورس کی حامل ہیں۔ یہ ترقی یافتہ نظام ان کو ان پیچیدہ بیٹری ٹرےز کی تیاری کی اجازت دیتے ہیں جن میں مالڈ کے اندر ہی کولنگ چینلز کے ساتھ پیداوار ہوتی ہے، جس سے اسمبلی کے مراحل کم ہوتے ہیں اور کلی کارکردگی میں بہتری آتی ہے۔

مارکیٹ رجحانات: نئی توانائی کی گاڑی فی کیوبک میٹر ڈھلائی کے حجم میں اضافہ

صنعتی تجزیہ کار 2027 تک معمول کی گاڑیوں کے مقابلے میں ہر الیکٹرک گاڑی میں ڈائے کاسٹنگ کے استعمال میں 65 فیصد اضافے کی پیش گوئی کر رہے ہیں، جس کی وجہ گیگا کاسٹنگ کا استعمال ہے۔ یہ تکنیک 70 سے زیادہ اسٹیمپ کیے گئے پرزے کو ایک ہی الیومینیم کے ڈھلائی میں جوڑ دیتی ہے، اسمبلی کے وقت میں 45 فیصد کمی کر دیتی ہے اور ±0.5 ملی میٹر کی سٹینڈرڈ سائزنگ کو بہتر بنا دیتی ہے۔

گیگا کاسٹنگ کی تخلیق: الیکٹرک گاڑیوں کے لیے بڑے پیمانے پر الیومینیم ڈائے کاسٹنگ کو بدلنا

گیگا کاسٹنگ کیا ہے اور کیوں یہ الیکٹرک گاڑیوں کی تیاری میں انقلاب لے رہی ہے

گیگا کاسٹنگ مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی میں ایک بڑی پیش رفت کی نمائندگی کرتی ہے، جو تقریباً 100 گنا بڑے سنگل پیس ایلومینیم کاسٹنگ کی اجازت دیتی ہے جو اس سے قبل ممکن تھی۔ جب مینوفیکچررز ان 70 سے زیادہ ویلڈڈ پارٹس کو صرف ایک ہی سالڈ پیس سے بدل دیتے ہیں، تو وہ کافی حد تک متاثر کن نتائج دیکھتے ہیں۔ گاڑیاں تقریباً 12 سے 15 فیصد تک ہلکی ہو جاتی ہیں جبکہ کافی حد تک سخت بھی ہو جاتی ہیں، جس میں ٹورشنل ریجڈیٹی میں تقریباً 30 فیصد بہتری آتی ہے۔ ٹیسلا نے شنگھائی گیگا فیکٹری میں اس ٹیکنالوجی کو مین اسٹریم پروڈکشن میں متعارف کرایا، جہاں انہوں نے ان عظیم الشان 9,000 ٹن کی ڈائے کاسٹنگ مشینوں کو نصب کیا، جو صرف دو منٹ میں مکمل انڈر بیڈی سیکشنز بنانے کی صلاحیت رکھتی ہیں۔ 2025 میں ایف ای وی کنسورشیم سے ملنے والی تحقیق کے مطابق، گیگا کاسٹ فرنٹ اور ریئر ماڈیولز کے ساتھ تیار کی جانے والی گاڑیوں نے پرانے ملٹی میٹریل ڈیزائنوں کے مقابلے میں تقریباً 18 فیصد وزن بچایا۔ یہ عملی طور پر چارجز کے درمیان ڈرائیونگ رینج میں توسیع میں ترجمہ کرتا ہے، ہر مکمل بیٹری سے 6 سے 8 فیصد اضافی میلیج دیتا ہے۔

نئی توانائی گاڑیوں کی پیداوار میں ہائی پریشر ڈائے کاسٹنگ (ایچ پی ڈی سی)

آج کے ہائی پریشر ڈائے کاسٹنگ (ایچ پی ڈی سی) سسٹمز 6,000 سے 9,000 ٹن کے درمیان کلیمپنگ فورس کے ساتھ چلتے ہیں، جو کچھ سال قبل کے پرانے ماڈلوں کے مقابلے میں درحقیقت 25 سے 40 فیصد زیادہ طاقتور ہیں۔ یہ بڑھی ہوئی طاقت پیشہ وروں کو الیکٹرک گاڑیوں کے لیے درکار خصوصی پرزے تیار کرنے کی اجازت دیتی ہے، جن بیٹری ٹرے کے سائز کی لمبائی دو میٹر تک ہوتی ہے۔ حالیہ برسوں میں کولنگ ٹیکنالوجی بھی کافی حد تک ترقی یافتہ ہو چکی ہے۔ یہ پیشرفته سسٹمز ایک میلی میٹر کے 0.05 مائنز اور پلس کے اندر ہی ایکسلنسی میں سٹرکچرل درستگی برقرار رکھتے ہیں، جو بیٹری کیسنگز کو واٹر ٹائٹ رکھنے کے لیے بہت ضروری ہے۔ پیداواری کارکردگی کے حوالے سے، جدید ترین سیٹ اپس زیادہ تر 90 سیکنڈز میں ہی سائیکل مکمل کر لیتے ہیں اور تقریباً تمام بچی ہوئی مواد کو دوبارہ استعمال کر لیتے ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ اندرونی طور پر لگ بھگ 98 فیصد الومینیم کے کچرے کو ریکور کیا جا سکتا ہے۔ یہ ترکیب ان کمپنیوں کے لیے مناسب ہے جو اپنے مینوفیکچرنگ عمل میں مکمل درستگی اور ماحولیاتی ذمہ داری کے درمیان توازن قائم کرنا چاہتی ہیں۔

دی جدید ٹیکنالوجی دی سٹرکچرل انٹیگریٹی فراہم کر رہی ہے اور اسکیلیبیلٹی کو یقینی بناتی ہے

تین اہم ایجادیں جائیگاکاسٹنگ کو ممکن بناتی ہیں:

• AI-پاورڈ فلو سیمیولیشن سوفٹ ویئر جو پیداوار سے 18 گھنٹے قبل خرابیوں ک prognoze کر سکتا ہے
• سرامک کوٹنگ کے ساتھ ہائبرڈ ڈائے مواد جو 850°C مولٹن ایلومینیم کو 100,000 سائیکلوں تک برداشت کر سکتا ہے
• ریئل ٹائم سینسر آریز جو سالڈیفیکیشن کے دوران مائیکرون لیول کی تبدیلیوں کا پتہ لگاتے ہیں

یہ 2.5 ملی میٹر دیوار کی موٹائی کے ساتھ سٹرکچرل اجزاء کو ممکن بناتا ہے جبکہ کریش انٹیگریٹی برقرار رکھتے ہوئے - 2020 معیارات کے مقابلے میں 40% بہتر

بڑے پیمانے پر جائیگاکاسٹنگ اپنانے میں چیلنج: قیمت، معیار، اور سپلائی چین

ایک گیگا کاسٹنگ سیل کی تنصیب کی لاگت 62 ملین ڈالر سے زیادہ ہوتی ہے، اور کمپنیوں کو یہ سرمایہ کاری کرنے کے 12 تا 18 ماہ تک کچھ منافع دیکھنے کی توقع نہیں کرنی چاہیے، حتیٰ کہ اگر وہ ہر سال تقریباً 100,000 یونٹس تیار کر بھی رہے ہوں۔ اب بھی مواد کے چیلنجز موجود ہیں۔ موجودہ ایلومینیم ملائیں (alloys) 120 ملی میٹر سے موٹے سیکشنز میں ڈھالائی کے دوران تقریباً 15 فیصد سُرَاخ داریت (porosity) کا شکار ہوتی ہیں۔ اور پھر سپلائی چین کا مسئلہ بھی ہے۔ مینوفیکچررز کو سیکڑوں الگ الگ اجزاء خریدنے کے موجودہ طریقہ کار کو تبدیل کر کے صرف ایک کاسٹنگ پارٹنر کے ساتھ کام کرنے کی طرف جانا ہو گا۔ اس کا مطلب ہے کہ نئی مشینری پر بھاری سرمایہ کاری کرنا اور اب تک کے مقابلہ میں کم سپلائرز کے ساتھ قریبی مسلک سے کام لینا۔

لائٹ ویٹنگ: ایلومینیم اور میگنیشیم ڈائے کاسٹنگ کو چلانے والی بنیادی ڈیزائن کی اصول

نئی توانائی والی گاڑیوں کی کارکردگی اور رینج کے لیے لائٹ ویٹنگ کیوں ضروری ہے؟

گاڑی کے وزن میں ہر 10 فیصد کمی کم توانائی استعمال کرنے کی وجہ سے برقی گاڑی کی رینج میں 6 تا 8 فیصد بہتری لاتی ہے۔ یہ سیدھا تعلق ہلکے پن کو صارفین کی قبولیت کے لیے ضروری بنا دیتا ہے۔ الیومینیم اور میگنیشیم ڈائے کاسٹنگ پیچیدہ سٹرکچرل پارٹس کی اجازت دیتی ہے جو فولاد کے مساوی پارٹس کے مقابلے میں 40 تا 60 فیصد ہلکے ہوتے ہیں اور حفاظت میں کوئی کمی نہیں کرتے۔

خودرو ڈائے کاسٹنگ میں الیومینیم اور میگنیشیم کے مَلائیوں کا کردار

میگنیشیم مَلائیوں میں بہترین سیالیت ہوتی ہے، جس سے ڈائے کاسٹنگ میں الیومینیم کے مقابلے میں 50 فیصد تیز تر سائیکل ٹائم ممکن ہوتا ہے۔ وہ کریش سے متعلقہ اجزاء میں الیومینیم A380 کے مقابلے میں 30 فیصد زیادہ اثر شدت فراہم کرتے ہیں۔ میگنیشیم الیومینیم کے مقابلے میں 33 فیصد ہلکا ہوتا ہے اور قوت میں مساوی رہتا ہے، جو غیر سٹرکچرل استعمال کے لیے انتہائی موزوں ہے۔

برقی گاڑیوں کی پلیٹ فارمز میں ہلکے میٹریلز کے ڈائے کاسٹ کے موازنہ فوائد

المنیم کا کثافت تقریباً 2.7 گرام فی کیوبک سنٹی میٹر ہوتی ہے، جس کا مطلب ہے کہ یہ سٹیل کے مقابلے میں وزن میں 50 سے 60 فیصد تک کی بچت کر سکتی ہے۔ میگنیشیم اس سے بھی ہلکا ہوتا ہے جو صرف 1.8 گرام فی کیوبک سنٹی میٹر ہوتا ہے، جس کی وجہ سے تقریباً 65 سے 75 فیصد وزن کم ہو جاتا ہے، البتہ اسے کھرچنے سے بچانے کے لیے خصوصی کوٹنگ کی ضرورت ہوتی ہے۔ جب ان مواد کی وزن کے لحاظ سے مضبوطی کا جائزہ لیا جاتا ہے، تو دونوں دھاتیں 300 میگا پاسکل فی گرام سے زیادہ کی قوت برداشت کرتی ہیں۔ یہ ایڈوانس پلاسٹک سے حاصل ہونے والی قوت کے مقابلے میں تقریباً 40 فیصد بہتر ہے۔ ڈیزائن انجینئرز عموماً میگنیشیم کو ان جگہوں پر استعمال کرتے ہیں جہاں سٹرکچرل طور پر زیادہ دباؤ نہیں ہوتا، مثلاً بیرونی خول، جبکہ بیٹری کمپارٹمنٹس جیسے زیادہ دباؤ والے حصوں کے لیے ایلومینیم کو مخصوص کیا جاتا ہے۔ نتیجہ؟ اس طرح تعمیر کیے گئے وہیکل مختلف مواد کے مجموعے سے بنے وہیکلز کے مقابلے میں تقریباً 22 فیصد ہلکے ہوتے ہیں۔ بہت سی آٹوموٹیو کمپنیاں اس کی تبدیلی شروع کر چکی ہیں کیونکہ ہلکے وہیکلز عموماً بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتے ہیں اور کم ایندھن کا استعمال کرتے ہیں۔

نئے توانائی گاڑی کے اجزاء میں ڈائے کاسٹنگ کے کلیدی استعمال

بیٹری ہاؤسنگ اور موٹر کیسنگ: اعلیٰ معیار کی ڈائے کاسٹنگ کی ضروریات

مشن کے لحاظ سے اہم EV اجزاء کے لیے ڈائے کاسٹنگ ناگزیر ہے جیسے کہ بیٹری ہاؤسنگ اور موٹر کیسنگ، جن میں انتہائی حرارتی سائیکلنگ کو برداشت کرنے کی صلاحیت رکھنے والے مزاحم سٹیل ملائے ضروری ہیں۔ ہائی پریشر ڈائے کاسٹنگ <10 μm کے ابعادی رواداریاں حاصل کرتی ہے—واتر پروف اور حادثے کی حفاظت کی قانونی ضروریات کے لیے ضروری۔

سٹرکچرل ڈائے کاسٹ اجزاء: اسمبلی کی پیچیدگی کو کم کرنا

ایک معروف EV تیار کنندہ نے ظاہر کیا کہ ایک ہی ٹکڑے والی ڈائے کاسٹ ریئر انڈر باڈی اجزاء کی تعداد 70 سے گھٹا کر 2 کر دیتی ہے، اسمبلی وقت میں 35 فیصد کمی واقع کرتی ہے۔ ویلڈنگ جوائنٹس کو ختم کرنا ٹورشنل ریجڈیٹی کو اسٹیمپڈ اسٹیل ڈیزائن کے مقابلے میں 15 فیصد تک بہتر بنا دیتا ہے۔

ہائی والیوم پروڈکشن کے لیے ڈائے کاسٹنگ موچھ: EV-خصوصی اجزاء

ملٹی سلائیڈ موولڈز ایک گھنٹے میں 500 سے زیادہ پیچیدہ EV پارٹس کی پیداوار کی اجازت دیتے ہیں، جبکہ خودکار ٹرمنگ پوسٹ پروسیسنگ کو کم کر دیتی ہے۔ جدید موولڈز اب تعمیر کرنے سے پہلے 200,000+ سائیکلوں تک چلتے ہیں—2021 کے مقابلے میں 30% زیادہ—500,000 سے زیادہ سالانہ گاڑیوں کی پیداوار کو سپورٹ کرتے ہوئے۔

EV-ڈرائیون ڈائے کاسٹنگ شعبے میں مارکیٹ کی توسیع اور معاشی مواقع

EV-مرتبط ڈائے کاسٹنگ کے لیے آمدنی کی صلاحیت اور مارکیٹ کی ترقی کی پیش گوئیاں

ماحِرہ کے مطابق، عالمی سطح پر برقی گاڑیوں کے لیے ڈائے کاسٹنگ شعبہ 2030 تک تقریباً 24.1 ارب ڈالر کے حجم تک پہنچ سکتا ہے، جس میں سالانہ تقریباً 12.3 فیصد کی شرح سے اضافہ ہو گا۔ برقی گاڑیوں کے لیے خصوصی طوریٰ بنائے گئے پرزے اس وقت کل اُٹوموٹو کاسٹنگ فروخت کا تقریباً ایک تہائی حصہ بناتے ہیں، جو 2020 میں 20 فیصد سے تھوڑا کم تھا، اس میں کافی اضافہ ہوا ہے۔ اس اچانک اضافے کی وجہ کیا ہے؟ گاڑیوں کے وزن کو لگ بھگ 18 سے 22 فیصد تک کم کرنے کے لیے کارخانوں کی کوششیں، جس کے لیے ہلکے میٹلز جیسے ایلومینیم اور میگنیشیم ملائیں استعمال کی جا رہی ہیں، اس کے باوجود گاڑیوں کو سڑکوں پر اچھی سٹرکچرل کارکردگی کے لیے کافی مضبوط رکھنا ضروری ہے۔

نئی توانائی گاڑیوں کی طلب کی وجہ سے کاسٹنگ انفراسٹرکچر میں علاقائی تبدیلیاں

ایشیا-پیسیفک سب سے آگے ہے برقی گاڑیوں کی عالمی سطح پر ڈائے کاسٹنگ گنجائش کا 63 فیصد , جو 2023 میں چین کی طرف سے 8 ملین نئی توانائی والی گاڑیوں کی پیداوار کی وجہ سے ہے۔ علاقے کی فاؤنڈریاں او ایم ای کی جائیگا کاسٹنگ کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے ایچ پی ڈی سی اپ گریڈ میں 4.2 بلین ڈالر کی سرمایہ کاری کر رہی ہیں۔ امریکہ میں صلاحیت میں 2023 میں مسلسل سالانہ اضافہ 28 فیصد ہوا، جس کی حمایت مقامی سطح پر الیکٹرک گاڑیوں کی سپلائی کی زنجیر کو ترجیح دینے والی وفاقی پالیسیوں کی وجہ سے ہوئی۔

ای ڈی کے دور میں روایتی فاؤنڈریوں کے لیے حکمت عملی کی تبدیلی

پرانے ریت کے کارخانوں میں اب الیکٹرک گاڑیوں کی ڈھلائی کی ٹیکنالوجی پر اپنے سرمایہ کاری کے اخراجات کا تقریباً 41 فیصد خرچ کرنا شروع کر دیا ہے، جو کہ 2019 میں صرف 9 فیصد تھا۔ پیسہ ان چیزوں میں جا رہا ہے جیسے ایکس رے انسپیکشن سسٹم تاکہ وہ خامیوں کی شرح 0.2 فیصد سے نیچے لے جا سکیں، اس کے علاوہ مصنوعی ذہانت کے کنٹرول میں سرمایہ کاری کی جا رہی ہے جو توانائی کے استعمال کو 15 سے 18 فیصد کے درمیان کم کر دیتی ہے۔ اور اس پورے تبادلے کا مطلب ہے کہ زیادہ تر ملازمین کو نئی تربیت کی ضرورت ہے۔ تقریباً سات میں سے سات ملازمین کو ان ترقی یافتہ مشبک تقنيات اور لین مینوفیکچرنگ طریقوں کو سیکھنا پڑتا ہے۔ وہ الیکٹرک گاڑیوں کے پرزے کے لیے بہت زیادہ سخت ترین تفصیلات کے ساتھ کام کرنے کے عادی بھی ہو رہے ہیں، کبھی کبھار 0.05 ملی میٹر کی درستگی کے ساتھ۔

فیک کی بات

الیکٹرک گاڑیوں کے تناظر میں گیگا ڈھالائی کیا ہے؟

گیگا ڈھالائی ایک تیاری کا عمل ہے جو الیکٹرک گاڑیوں کے لیے بڑے واحد ٹکڑے والے ایلومینیم کے پرزے بنانے کی اجازت دیتا ہے، جس سے جوڑنے والے ٹکڑوں کی تعداد کو کافی حد تک کم کر دیا جاتا ہے۔

نئی توانائی والی گاڑیوں میں لائٹ ویٹ کیوں ضروری ہے؟

لائٹ ویٹ اہم ہے کیونکہ یہ گاڑی کے کل وزن کو کم کر دیتی ہے، جس سے الیکٹرک گاڑیوں کی ڈرائیونگ رینج اور توانائی کی کارکردگی میں بہتری آتی ہے۔

EVs کے لیے ڈائے کاسٹنگ میں میگنیشیم ملائش کیا فوائد فراہم کرتی ہے؟

میگنیشیم ملائش ڈائے کاسٹنگ میں تیز سائیکل ٹائم کے لیے بہترین سیالیت فراہم کرتی ہے۔ ان میں اعلیٰ اثر شدت بھی ہوتی ہے اور یہ ایلومنیم کے مقابلے میں بہت ہلکی ہوتی ہیں، جو غیر ساختہ کاروں کے لیے مناسب ہیں۔

EVs کے ابھرنے کے ساتھ ڈائے کاسٹنگ کی صنعت کیسے تبدیل ہو رہی ہے؟

صنعت میں الیکٹرک گاڑیوں کے مینوفیکچررز کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے اعلیٰ دباؤ ڈائے کاسٹنگ ٹیکنالوجی اور جائیگا کاسٹنگ عمل میں سرمایہ کاری کو بڑھاتے ہوئے ایلومنیم اور میگنیشیم ڈائے کاسٹ پارٹس کی مانگ میں اضافہ ہو رہا ہے۔

جئیگا کاسٹنگ ٹیکنالوجی کو اپنانے کی کچھ چیلنجز کیا ہیں؟

چیلنجز میں گیگاکاسٹنگ سیلز کی تشکیل کی بلند قیمت، موٹی سیکشن میں ڈھالنے کے وقت ایلومینیم ملائیز کے ساتھ میٹریل پروسٹی کے مسائل، اور کم لیکن زیادہ پیچیدہ اجزاء کی اجازت دینے کے لیے سپلائی چینز کو دوبارہ ترتیب دینا شامل ہے۔