Новости

Mar 15, 2023

Переработанный алюминий обеспечивает экономию энергии, выбросов и экономии заряда аккумуляторов электромобилей

Алюминиевый лом автопроизводителей превращается в новые детали автомобилей с помощью

Алюминиевый лом автопроизводителей превращается в новые автомобильные детали с помощью запатентованного PNNL производственного процесса ShAPE. Тепло и трение размягчают алюминий и превращают его из шероховатого металла в гладкий, прочный однородный продукт без стадии плавления.

К

Опубликовано

Новый производственный процесс позволяет производить высокопрочные алюминиевые автомобильные детали, которые снижают затраты и более экологичны.

РИЧЛЕНД, Вашингтон — Теперь алюминиевый лом можно собирать и перерабатывать непосредственно в новые детали автомобилей с помощью инновационного процесса, разрабатываемого автомобильной промышленностью, в частности для электромобилей. [В этом месяце] Тихоокеанская Северо-Западная национальная лаборатория Министерства энергетики в сотрудничестве с ведущей компанией в области мобильных технологий Magna представляет новый производственный процесс, который снижает более чем 50% используемой энергии и более 90% выбросов углекислого газа за счет устранения необходимость добывать и перерабатывать одинаковое количество сырой алюминиевой руды. Легкий алюминий также может помочь расширить запас хода электромобиля.

Этот запатентованный и отмеченный наградами процесс обработки и экструзии с использованием сдвига (ShAPE™) собирает обрезки и остатки алюминиевой обрезки автомобильного производства и превращает их непосредственно в подходящий материал для новых деталей автомобиля. Сейчас его масштабируют для производства легких алюминиевых деталей для электромобилей.

Самое последнее достижение, подробно описанное в новом отчете и в исследовательской статье Manufacturing Letters, устраняет необходимость добавлять в материал недавно добытый алюминий перед его использованием для изготовления новых деталей. Снижая стоимость переработки алюминия, производители смогут снизить общую стоимость алюминиевых компонентов, что позволит им лучше заменить сталь.

«Мы показали, что алюминиевые детали, изготовленные с помощью процесса ShAPE, соответствуют стандартам автомобильной промышленности по прочности и поглощению энергии», — сказал Скотт Уэлен, ученый-материаловед и ведущий исследователь PNNL. «Главное заключается в том, что процесс ШАПЭ расщепляет металлические примеси в ломе, не требуя энергоемкой стадии термообработки. Уже одно это экономит значительное время и повышает эффективность».

Новый отчет и исследовательские публикации знаменуют собой кульминацию четырехлетнего партнерства с Magna, крупнейшим производителем автозапчастей в Северной Америке. Компания Magna получила финансирование на совместное исследование от Управления транспортных технологий Министерства энергетики США по программе Консорциума легких материалов (LightMAT).

«Устойчивое развитие находится на переднем крае всего, что мы делаем в Magna», — сказал Массимо ДиЧиано, менеджер по материаловедению в Magna. «От наших производственных процессов до материалов, которые мы используем, и процесс ShAPE является отличным доказательством того, что мы стремимся развиваться и создавать новые устойчивые решения для наших клиентов».

Микроструктура алюминиевой трапеции демонстрирует высокую степень измельчения и однородный размер зерен, что является ключом к получению прочного и надежного продукта.

Помимо стали, алюминий является наиболее часто используемым материалом в автомобильной промышленности. Полезные свойства алюминия делают его привлекательным автомобильным компонентом. Более легкий и прочный алюминий является ключевым материалом в стратегии создания легких транспортных средств для повышения эффективности, будь то увеличение запаса хода электромобиля или уменьшение емкости аккумулятора. Хотя автомобильная промышленность в настоящее время перерабатывает большую часть своего алюминия, она регулярно добавляет к нему вновь добытый первичный алюминий перед его повторным использованием, чтобы разбавить примеси.

Производители металлов также полагаются на вековой процесс предварительного нагрева кирпичей или «заготовок», как их называют в промышленности, до температуры более 1000°F (550°C) в течение многих часов. На этапе предварительного нагрева скопления примесей, таких как кремний, магний или железо, растворяются в сыром металле и равномерно распределяются в заготовке посредством процесса, известного как гомогенизация.

Напротив, процесс ShAPE выполняет ту же стадию гомогенизации менее чем за секунду, а затем превращает твердый алюминий в готовый продукт за считанные минуты без необходимости предварительного нагрева.