¿Cómo implementa la industria de fabricación de motores la neutralidad de carbono, reduce las emisiones de carbono y logra el desarrollo sostenible de la industria?

El hecho de que el 25% de la producción anual de metal en la industria de fabricación de motores nunca termine en productos, sino que se deseche a través de la cadena de suministro, es un hecho que la tecnología de conformado de metales en la industria del motor tiene un gran potencial para reducir el desperdicio de metal.El principal impacto ambiental de la industria metalúrgica proviene claramente de la producción original de metales a partir de minerales, que están altamente optimizados.Los procesos posteriores de conformado de metales, que han sido ajustados para obtener el máximo rendimiento, resultaron ser un gran desperdicio.Probablemente alrededor de la mitad del metal producido en el mundo cada año es innecesario, y una cuarta parte de la producción de metal nunca llega al producto, ya que se corta después del corte o embutición profunda.

Diseño o mecanizado de metales de mayor resistencia.

El uso de mecanizado avanzado, como servoprensas y laminado controlado, puede reducir la pérdida de material y producir piezas de mayor resistencia, y el estampado en caliente amplía la aplicabilidad de metales de alta resistencia a las piezas..TradicionalHojas de metal que forman geometrías complejas, el forjado en frío avanzado reduce el desperdicio de material al formar formas más difíciles para un mejor rendimiento y menores requisitos de mecanizado.El módulo de Young de los materiales metálicos está determinado básicamente por la composición química subyacente con pocos cambios fundamentales, y el procesamiento innovador en la composición y los aspectos termomecánicos aumenta significativamente la resistencia del metal.En el futuro, a medida que los procesos de mecanizado sigan evolucionando, los diseños de componentes mejorados permitirán una mayor resistencia y al mismo tiempo una mayor rigidez.Para que los ingenieros de conformado (fabricación) de metales logren piezas de alta rigidez, alta resistencia y bajo costo. Colabore con diseñadores de componentes para diseñar formas y estructuras de productos más livianas y resistentes, y con científicos de materiales para desarrollar metales cada vez más fuertes y económicos.

Reducir las pérdidas de rendimiento en la cadena de suministro de chapa

Actualmente, la chatarra de corte y estampado domina el uso en la fabricación de motores, con unEn promedio, aproximadamente la mitad de las láminas terminan en la industria del automóvil, con un rendimiento promedio de la industria del 56% y las mejores prácticas alrededor del 70%.Las pérdidas de material que no están implicadas en el procesamiento se reducen con relativa facilidad, por ejemplo anidando diferentes formas a lo largo de la bobina, lo que ya es una práctica común en otras industrias.Es posible que las pérdidas por estampado asociadas con tiras inútiles durante la embutición profunda no se eliminen por completo y se reduzcan en el futuro.El uso de prensas de doble acción se reemplaza por métodos alternativos para formar piezas en forma neta, la posibilidad de piezas axisimétricas realizadas por rotación, esta oportunidad técnica no ha sido completamente estudiada, y existe la necesidad de continuar reduciendo las tasas de defectos en el estampado. pérdida de tecnología y diseño de productos y procesos.

Evite sobrediseñar

La fabricación de motores construidos con acero y marcos de acero a menudo utiliza un exceso de acero hasta en un 50%, los costos del acero son bajos y los costos de mano de obra son altos, la forma más barata de fabricar motores es a menudo utilizar acero adicional para evitar los costos de diseño y fabricación requeridos. usar .Para muchos proyectos de motores, no conocemos las cargas que se aplicarán durante la vida útil del motor, por lo que se deben tomar diseños extremadamente conservadores y diseñarlos para las cargas más altas imaginables, incluso si no hay posibilidad de que eso suceda en la práctica.La educación futura en ingeniería puede proporcionar más capacitación sobre tolerancias y dimensiones para ayudar a reducir el uso excesivo, y una mejor comprensión de las características que surgen en la fabricación de componentes ayudará a evitar dicho uso excesivo.

Los procesos basados ​​en polvo (sinterización, prensado isostático en caliente o impresión 3D) suelen ser ineficientes en términos de uso de energía y materiales.Si está acostumbrado a fabricar piezas enteras, los procesos en polvo combinados con los procesos tradicionales de conformado de metales para detalles locales pueden proporcionar algunas ganancias de eficiencia para la eficiencia energética y de materiales en general, y el moldeo por inyección de polímeros compuestos y polvos metálicos puede mejorar la eficiencia.Una iniciativa para laminar en caliente un material compuesto magnético blando (SMC) personalizado que podría ahorrar alrededor de un tercio del metal necesario para el estator/rotor se ha mostrado prometedor desde el punto de vista técnico, pero no ha logrado generar interés comercial.La industria del motor no está interesada en la innovación porque las láminas laminadas en frío para estator/rotor ya son baratas y los clientes no están interesados ​​porque verán poca diferencia en el costo y pueden no ser adecuadas en casos especiales.

Mantenga los productos en servicio por más tiempo antes de reemplazarlos.

La mayoría de los productos se reemplazan y duran más antes de “romperse”, y el impulso hacia la innovación depende de nuevos modelos de negocios en los que todos los metales sean desarrollados y mantenidos por empresas enfocadas en optimizar la vida útil de los materiales.

Mejor reciclaje de chatarra

El reciclaje tradicional de fundición depende del control de la composición del metal, la contaminación por cobre en el reciclaje de acero o la aleación en el reciclaje mixto de fundición y forja pueden reducir el valor de los metales fabricados a partir de chatarra.Nuevas formas de identificar, separar y clasificar diferentes flujos de chatarra metálica pueden agregar un valor considerable.El aluminio (y posiblemente algunos otros metales no ferrosos) también se pueden reciclar sin fundir mediante unión sólida, y la limpieza de virutas de aluminio extruido puede tener propiedades equivalentes al material virgen y al reciclaje en estado sólido, lo que parece ser eficiente.Actualmente, otros procesos distintos de la extrusión pueden causar problemas de agrietamiento en la superficie, pero esto se puede abordar en el desarrollo futuro del proceso.Actualmente, el mercado de la chatarra rara vez discierne la composición exacta de la chatarra, sino que la valora por fuente, y el mercado del reciclaje en el futuro podría ser más valioso al generar ahorros de energía para el reciclaje y un flujo de residuos más segregado.Cómo afectan las emisiones de la fabricación de nuevos materiales (emisiones materializadas), contrastar los efectos del uso de productos fabricados de diferentes maneras (emisiones en fase de uso), el diseño de productos puede facilitar la mejora de los materiales combinando el desarrollo de tecnología de fabricación y el reciclaje de chatarra. Uso y reutilización efectivos.

en conclusión

Acostumbrarse a nuevos procesos flexibles puede compensar el exceso de ingeniería, el incentivo para implementar comercialmente procesos de ahorro de materiales es actualmente débil y no existe un mecanismo aceptado globalmente para generar impactos de bajo valor en las fases iniciales.Pero los procesos de altas emisiones, hasta los procesos posteriores de alto valor y bajas emisiones, dificultan la creación de argumentos comerciales para lograr ganancias de eficiencia.Con los incentivos actuales, los proveedores de materiales apuntan a maximizar las ventas, y la cadena de suministro de fabricación está orientada principalmente a reducir los costos laborales más que los costos de materiales.El alto costo de los activos de eliminación de metales da como resultado un bloqueo a largo plazo de las prácticas establecidas, y los clientes y usuarios finales tienen pocos incentivos para impulsar el ahorro de materiales a menos que genere ahorros sustanciales de costos.A medida que aumenta la necesidad de reducir las emisiones globales de dióxido de carbono, la industria de fabricación de motores enfrentará una presión cada vez mayor para agregar más materiales de valor a menos productos nuevos, y la industria de fabricación de motores ya ha demostrado un gran potencial para la innovación.