Yukiko noritake [日]
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材料与技术在激进变革中的三重困境(2)
Schuler: Energiesparendes Warmumformen von Aluminium
舒勒: 铝材的节能热成型
Aluminium bleibt weiterhin das Leichtmaterial der Wahl, aber das Augenmerk wird verstärkt auf den CO2-Footprint in der Herstellung, Verarbeitung und Verbindung von und mit Aluminium gelegt. Schuler hat zusammen mit dem Imperial College London ein neues Verfahren für das Warmumformen von Aluminium-Bauteilen entwickelt: FAST Fast Light Alloys Stamping Technology.
铝材仍然是首选的轻质材料,但在生产、加工和连接铝材的过程中,越来越多的关注集中在其二氧化碳排放量上。舒勒与伦敦帝国理工学院共同开发了一种新的铝部件热成型工艺:FAST(快速轻合金冲压技术)。
Das Material wird bei 300°C für 4 Sek schnell erwärmt, umgeformt und abgekühlt. Die Alterung entfällt. Dieses neue Verfahren kann auf einer kleinen Anlage mit 75 % weniger Platzbedarf gefahren werden. Es erreicht eine gute Umformbarkeit bei 300 bis 350°C bei einer gleichzeitigen Energieeinsparung bis zu 80 %. Die Endfestigkeit wird nach der Lackierung erreicht. Es kann auch ein Schneidprozess integriert werden. Insgesamt dauert ein Zyklus 10 – 16 Sek statt 200 Sek.
该材料在300°C下快速加热4秒钟,然后进行成型和冷却,省去了老化过程。 这一新工艺可在小型设备上运行,所需空间减少75%。它在300至350°C的温度下具有良好的成型性,同时节能高达80%。喷漆后可达到最终强度。还可集成切割工艺,整个循环时间为10-16秒,而传统的热成型则需要200秒。
Kirchhoff Automotive und Benteler Automobiltechnik: Neue Ansätze im Crashmanagement Kirchhoff
汽车和 Benteler汽车技术:碰撞管理的新方法
Um im Wettbewerb mitzuhalten, müssen E-Autos günstiger werden. Sie werden z.B. ihr Design dahingehend verändern, dass der Vorderwagen, der früher den Verbrennungsmotor aufnahm, nun kürzer wird. Das hat unmittelbare Auswirkungen auf das Crashverhalten, denn ein kurzer Vorderwagen ohne Motor kann weniger Aufprallenergie aufnehmen. Crashmanagementsysteme müssen auf diese Veränderungen angepasst werden. Die Herausforderungen liegen an den Anschlussstellen des Trägers zu den Crashboxen. Durch die Entfestigung des Gefüges beim Schweißen können hier Risse entstehen bis zum Versagen in hoch belasteten Bereichen.
为了在竞争中占据一席之地,电动汽车必须变得更加经济。例如,它们将改变设计,以前安装内燃机的前端将变短。这样会直接影响碰撞行为,因为没有发动机的短前端无法吸收大量的碰撞能量,因此碰撞管理系统必须进行相应调整。挑战在于横梁与防撞盒的连接处。焊接过程中的结构软化会导致高度受力区域出现裂缝,甚至失效。
Kirchhoff zeigt eine Lösung in Stahl, bei der vorverzinkte kalt umgeformte Stahlträger eingesetzt werden, um Schweißstellen zu vermeiden. Stahl ist günstiger, fester, steifer, hat gute Umformeigenschaften und ist weltweit verfügbar. Für eine Variante aus Aluminium hat Kirchhoff ein innovatives Design mit einem crashoptimierten Querschnitt entwickelt. Dieser besteht aus drei Zonen mit unterschiedlichen Funktionen und ist mit variablen Wanddickenverläufen gestaltet, um maximalen Leichtbau zu gewährleisten. So können die Wärmeeinflusszonen entlastet und eine gleichmäßigere Lastverteilung ermöglicht werden. Jedoch ist diese Lösung im Vergleich zum Einsatz von Stahl erheblich teurer.
Kirchhoff提供了一种钢材解决方案,通过使用预镀锌的冷成型钢梁来避免烧焊点。钢材成本更低,强度更高、刚度更大、具有良好的成型性,并且在全球范围内都能购买得到。Kirchhoff 为铝制变体开发了一种具有碰撞优化截面的创新设计。该截面由三个功能区组成,并采用可变的壁厚设计,以确保最大程度的优质设计。这可以减轻热影响区的负担,使负荷分布更加均匀。然而,这种解决方案比使用钢材要昂贵得多。
Benteler geht einen anderen Weg: das gesamte CMS wird in einem Stück ohne Schweißnähte auf der Presse hergestellt, indem man aus dem wärmeunterstützt umgeformten ultrahochfesten Aluminiumextrusionsprofil die Crashboxen biegt.
Benteler则采取了一种不同的方法:通过热辅助成型超高强度铝合金型材的防撞箱进行弯曲,在压力机上一次性成形整个碰撞管理系统(CMS),没有焊缝。
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Fazit 结论
Auf dem EFB-Kolloquium zeigte sich, dass die Industrie die Herausforderungen unserer Zeit angenommen hat und bereits Lösungen anbietet. Der Radius hat sich erweitert. Der Blick ist nicht mehr nur auf das Produkt gerichtet, das günstig produziert an die Kunden geliefert wird. Auch die Entstehungsgeschichte des Werkstoffs wird berücksichtigt, Nachhaltigkeit und Wiederverwendung sind ein Thema. So bestimmen CO2-Einsparung und das neue Design des E-Autos die Neuentwicklungen. Immer ausgefeiltere Software und mehr Rechenleistung auf dem Weg in die KI werden in diesem komplexen Umfeld unterstützen. Das Trilemma aus Mobilität – Funktionalität – Umwelt führt zu spannenden, intelligenten Lösungsansätzen.
在EFB研讨会上,展示了工业界已经接受并提出了应对当今挑战的解决方案。关注的范围已经扩大,不再仅仅是生产便宜的产品并交付给客户。材料的生产历史、可持续性和再利用也开始受到重视。CO2减排和电动汽车的新设计正在推动新技术的发展。在这个复杂的环境中,越来越先进的软件和越来越强大的计算能力将为人工智能的发展提供支持。移动性、功能性和环保之间的三重困境带来令人兴奋的智能解决方案。
Quelle: https://www.efb.de/pm-k2024-bericht.html
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