Caliper hợp kim titan định hình lại vật liệu, hiệu suất của xe hoàn chỉnh và công nghệ sản xuất như thế nào?

Trong quá trình phát triển lâu dài của ngành công nghiệp ô tô, kẹp phanh chưa bao giờ là bộ phận bắt mắt nhất. Được đặt bên trong trục bánh xe, chúng có thể chịu được tải trọng cực lớn và sốc nhiệt hàng nghìn độ C mỗi khi phanh. Tuy nhiên, một kẹp phanh được làm bằngHợp kim titan lớp 5và được chế tạo thông qua công nghệ sản xuất bồi đắp không chỉ đơn thuần là một phụ tùng thay thế. Nó hoạt động như một lăng kính nhỏ, khúc xạ các biến đổi cơ bản diễn ra đồng thời trên ba chiều: khoa học vật liệu, công nghiệp ô tô và sản xuất tiên tiến.

 

 

1. Ứng dụng trước đây

Hợp kim titan chủ yếu được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, có độ bền riêng cao, khả năng chống mỏi mạnh và độ dẫn nhiệt thấp. Do khó xử lý và chi phí cao, chúng hiếm khi được áp dụng trên ô tô đại chúng, chỉ được sử dụng hạn chế trên các siêu xe và xe đua hàng đầu.

 

2. Nhược điểm của thước cặp hợp kim nhôm

Thước cặp hợp kim nhôm dựa vào độ dày tăng lên để đảm bảo độ cứng. Khi phanh gấp, nhiệt dễ dàng truyền sang dầu phanh, gây ra hiện tượng phai nhiệt và làm giảm độ ổn định của phanh.

3.Ưu điểm của thước cặp hợp kim titan

Nhẹ hơn gần 40% so với hợp kim nhôm với độ bền tương đương

Độ dẫn nhiệt thấp ức chế sự truyền nhiệt sang dầu phanh và giảm thiểu hiện tượng phai nhiệt của phanh

Khả năng chống ăn mòn và lão hóa vượt trội; ít bị rỉ sét trong môi trường mưa, tuyết và sương muối, tốc độ suy giảm hiệu suất chậm hơn

 

4. Thay đổi tư duy R&D

• Ngừng áp dụng trực tiếp các công thức hợp kim titan cấp hàng không vũ trụ
• Phát triển bột hợp kim titan dành riêng cho ô tô được thiết kế riêng cho in 3D để giảm thiểu khuyết tật và lãng phí vật liệu
• Chuyển từ “vật liệu thích ứng với sản phẩm” sang vật liệu tùy biến ngược dựa trên yêu cầu của sản phẩm, mở đường cho ứng dụng dân dụng của kim loại đặc biệt

 

 

1.Bối cảnh ngành

Xe điện mang theo những bộ pin nặng, khiến khối lượng không có hệ thống treo trở thành nút thắt lớn về hiệu suất. Việc giảm một kg khối lượng không có lò xo mang lại lợi ích lớn hơn nhiều so với việc cắt cùng một trọng lượng khỏi thân xe - và thước kẹp bằng hợp kim titan hoàn toàn đáp ứng nhu cầu này cho xe điện.

 

2.Giá trị của trọng lượng nhẹ không có lò xo

Giảm tải trọng hệ thống treo, cải thiện khả năng tiếp xúc của lốp với mặt đường và mang lại cảm giác lái sắc nét hơn cũng như cảm giác bàn đạp phanh tuyến tính, nhất quán

Giảm mức tiêu thụ điện năng và mở rộng phạm vi lái xe

Đáp ứng các yêu cầu khắt khe về độ bền phanh và khả năng chịu nhiệt dưới tác động của mô-men xoắn cao của xe điện hiệu suất cao

 

3.Các kịch bản ứng dụng mở rộng

Ô tô bay và tàu sân bay ở độ cao thấp yêu cầu trọng lượng nhẹ, độ tin cậy cao và khả năng chịu tải trọng xen kẽ. Thước cặp hợp kim titan đã được xác nhận, cung cấp các giải pháp thành phần cho khả năng di chuyển ba chiều.

 

4. Thay đổi logic cạnh tranh công nghiệp

Sự cạnh tranh đang chuyển từ công suất động cơ thô sang khả năng kỹ thuật hệ thống toàn diện cho các hệ thống vật liệu ở cấp độ xe. Cuộc cạnh tranh ô tô trong tương lai sẽ là một cuộc thi có hệ thống tích hợp vật liệu, thiết kế kết cấu và quản lý nhiệt.

 

 

1. Hạn chế của sản xuất trừ thông thường (rèn / gia công CNC)

Nguyên liệu thô dư thừa được loại bỏ, dẫn đến tổn thất vật liệu hợp kim titan cao và quy trình làm việc gồm nhiều bước

Khó tạo ra các đường dẫn dầu bên trong phức tạp và cấu trúc mạng xốp sinh học

 

2. Điểm mạnh của sản xuất bồi đắp SLM (Selective Laser Melting)

• Bột titan được nung chảy từng lớp bằng tia laser và được đông đặc thành một khối theo mô hình mô phỏng tôpô
• Giải phóng khỏi những hạn chế do các công cụ cắt, khuôn mẫu và các yêu cầu tháo dỡ áp đặt. Tối ưu hóa dựa trên mô phỏng giúp giữ lại vật liệu cho các vùng chịu ứng suất trong khi làm rỗng các vùng không bị ứng suất bằng cấu trúc mạng tinh thể, duy trì độ cứng trong khi cắt giảm trọng lượng
• Các đường dẫn và giao diện dầu bên trong được tích hợp trong một bản dựng duy nhất, cắt giảm số lượng bộ phận và giảm lỗi lắp ráp cũng như các điểm hỏng hóc tiềm ẩn
• Lặp lại nguyên mẫu nhanh; tùy chỉnh hàng loạt nhỏ giúp tránh chi phí mở khuôn cao và rút ngắn chu kỳ R&D

 

3. Những thách thức hiện tại

Giá bột titan, tốc độ in, tính nhất quán theo từng đợt và quy trình xử lý hậu kỳ cản trở việc sản xuất hàng loạt quy mô lớn.

 

4. Lộ trình và triển vọng công nghiệp

• Bắt đầu từ những bộ phận thích hợp dành cho những chiếc siêu xe sản xuất số lượng giới hạn, chi phí sẽ dần dần được giảm xuống để dần dần áp dụng cho các loại xe chở khách hiệu suất cao dành cho thị trường đại chúng. Sản xuất tiên tiến sẽ bao gồm các quy trình làm việc dựa trên mô phỏng, ưu tiên thiết kế, được hỗ trợ bởi sản xuất phụ trợ - nơi thiết kế tương đương với sản xuất.
• Thước cặp hợp kim titan là hình ảnh thu nhỏ của sự hội tụ của ba cuộc cách mạng: kim loại đặc biệt được đưa vào vận chuyển với khả năng sản xuất hàng loạt tùy chỉnh; điện khí hóa và lực đẩy di chuyển ba chiều để có khối lượng nhẹ không bị treo, nâng các bộ phận phanh lên thành các yếu tố cốt lõi của hiệu suất xe; sản xuất bồi đắp biến đổi sản xuất bằng cách biến các cấu trúc phức tạp được tối ưu hóa cao thành các bộ phận vật lý.
• Ngày nay, chúng vẫn là những thành phần thích hợp cao cấp, tuy nhiên những đột phá về công nghệ thường bắt nguồn từ những đổi mới ở một điểm duy nhất. Giống như cách má phanh bằng hợp kim thép từng cách mạng hóa sự an toàn của ô tô, kẹp phanh bằng hợp kim titan báo trước ngành công nghiệp ô tô thế hệ tiếp theo. Sản xuất ô tô trong tương lai sẽ tích hợp sâu các vật liệu, kỹ thuật xe hoàn chỉnh và sản xuất kỹ thuật số - và bộ phận trục bánh xe nhỏ này đóng vai trò như một cánh cửa mở ra tương lai của ngành.

 

 

Ruihang, với tư cách là nhà sản xuất trực tiếp các sản phẩm titan, cung cấp các sản phẩm titan chất lượng tối ưu cho quá trình sản xuất linh kiện chính xác của bạn. Chúng tôi phản hồi trong vòng 24 giờ, cung cấp các sản phẩm cao cấp đáng tin cậy và hỗ trợ sau bán hàng đầy đủ để bạn hoàn toàn hài lòng. Để biết thêm chi tiết về Thanh hợp kim Titan loại 5, vui lòng liên hệ với chúng tôi qua email: Sam.Rui@bjrh-titanium.com