随着全世界都在寻找可持续、低碳的出行方案,混合动力汽车(HEV) 和纯电动汽车(BEV) 的兴起已成为不可扭转的趋势。真空浸渗对实现混合动力汽车零废弃、零缺陷和持续改进发挥了重要作用。
《汽车新闻》的报道以及波士顿咨询公司的研究都显示,到2030 年,电动汽车(轻度混合、全混合、插电式混合和全电池动力汽车)的销量预计将超过内燃机(ICE)汽车,占据 51% 的市场份额。其中BEV 和PHEV(插电式混合电动汽车)的销量将占汽车总销量的25% 左右。但82% 的汽车仍将采用 ICE 动力总成,PHEV、HEV 和轻度混合动力汽车则全部使用内燃机和电动动力总成。
汽车制造商承受着来自各方的压力。就消费者而言,由于英国政府颁布的“清洁空气区”措施(其中部分措施已经在实施)以及 2035 年之前将要实施的燃油车禁令,人们对柴油动力汽车的信心大幅下滑。
与此同时,世界各国政府正在加大对汽车尾气排放的立法力度。欧洲各国的二氧化碳排放法规日趋严格,中国政府雷厉风行,制定了比以往更严格的企业平均燃料消耗量 (CAFC) 和新能源汽车 (NEV) 法规。
为遵循法规并满足消费者需求,汽车制造商们正在紧锣密鼓地进行准备,以便在2020 年开始掀起新型电动汽车(EV) 的浪潮。近年来,市场上的许多新型电动汽车以高端市场为目标,因此价格都比较昂贵。但对于广大消费者而言,2020 年推出的新型电动汽车品牌更加熟悉,价格也更加实惠,比如MINI、大众ID.3 和e-Up! 系列等等。
毫无疑问,近年以来,混合动力汽车和纯电动汽车的制造取得了长足进展。尽管此类汽车的推广提供了更环保的替代方案,但它们的设计和制造工艺在环保方面的可持续性也变得愈加重要。
真空浸渗技术在汽车制造业中的作用
由于汽车重量会对电池使用产生不利影响,混合动力汽车和纯电动汽车制造商在设法降低整体车重。使用结构压铸件会有所帮助,制造商选择用轻质材料(比如铝合金)替换钢铁材料更是如此。采用压铸铝合金制造传动和动力总成组件(比如电动机),汽车制造商可进一步减轻车量。这也可以相应延长混合动力汽车和纯电动汽车的电池续航时间,降低其排放量。
但孔隙是压铸件长期存在的问题。铸造过程中,部件内部会形成微小孔隙,意味着该部件无法充分实现其功能,可能会产生泄漏通道。
在要求耐压和防渗密封的应用中,例如混合动力汽车和纯电动汽车传动系统中的复合冷却系统铸件,这个问题尤为关键。动力总成组件采用越来越薄的铸件来降低组件重量,这也更容易产生孔隙。因此,无论是混合动力汽车、内燃车还是纯电动汽车的动力总成,真空浸渗将发挥更为关键的作用,可有效避免复杂而贵重的组件报废。
真空浸渗方法得到了OEM 的认可,可以封住金属铸件、烧结金属部件和电力组件中的泄漏通道和孔隙。通过专业浸渗设备,在真空状态下用液体浸渗液填充孔隙,然后在热固化过程中加热,将其转化成耐化学腐蚀和耐热的聚合物。在混合动力汽车和纯电动汽车的制造过程中,采用真空浸渗可有效密封压铸件和电子部件,防止泄漏或液体渗入。
除了改善组件的可靠性之外,这项工艺还可以降低报废率和缺陷率,从而降低制造过程中的浪费和成本。
操作需要考虑的因素
由于现代供应链面临着持续增长的成本压力,孔隙处理技术变得越来越重要。纯机加工件的报废会极大地浪费成本和精力。尽管如此,如果加工件在装入组件(例如汽车空调压缩机)后出现故障,也会大幅提高该阶段产生的报废成本。
Ultraseal 提供了可以应对这个问题的系列设备,这些设压铸件中的孔隙备既可以安装在任何生产线上,也可以安装在厂内和厂外的浸渗服务项目中。
在健康和安全方面,现代的前载式浸渗系统具有高速、严控和有效的优势,占地面积更小,用户拥有成本更低。
由于需要考虑产量,自动化生产设备的优势能够极大降低生产和劳动力成本,减少相关操作人员的数量。这些全自动化系统既具备快速而稳定的循环时间,又拥有最佳的密封性能,确保产出质量稳定,并改善了健康与安全。
回收和可持续性
在传统浸渗工艺中,组件将被放置在浸渗缸内,浸泡在浸渗液中,然后通过真空作用将浸渗液注入微型孔隙和泄漏通道内。冷水洗模块随后会清除多余的浸渗液,在热固化模块加热组件,将浸渗液进行聚合,从而将其从液态变成固体聚合物。
在这项工艺的冷水洗环节,会有高达98% 的浸渗液以废料的形式流入下水道。为避免这种严重的浪费,遵守日益严格的环保规定,Ultraseal 推出了可回收的系列浸渗液产品。浸渗液不再流入下水道,而是通过清洗缸收集起来,送至浸渗液回收系统进行循环再利用。除了可有效降低浸渗液的消耗,这项工艺还极大降低了用水量,不需要再更换清洗缸,因此大大降低了停机时间,改进了工艺效率。
此外,Ultraseal 可改造现有的系统,回收浸渗液。这有助于遵守环保法规并减少浪费,客户无需再花钱购买整套新系统。
结语
随着汽车制造市场的快速发展,成熟的汽车制造商正在大力投资电气化产品系列,确保产品适应未来市场并保持竞争力。将真空浸渗技术应用到制造工艺中,有助于降低汽车行业的报废率和材料损耗,提高组件的使用寿命,改善其环保性能。
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