【機(jī)床商務(wù)網(wǎng)欄目 名企在線】根據(jù)國(guó)際交通論壇的一份報(bào)告，與 2015 年水平相比，到 2050 年，全球交通活動(dòng)預(yù)計(jì)將增加一倍。隨著氣候變化成為全球關(guān)注的問(wèn)題，我們必須生產(chǎn)出更高效、使用更環(huán)保燃料的車輛。全球領(lǐng)先的山特維克可樂(lè)滿(SandvikCoromant)金屬切削業(yè)務(wù)部門(mén)的汽車產(chǎn)品報(bào)價(jià)管理高級(jí)經(jīng)理 Eduardo Debone 在本文中探討了金屬切削中的材料選擇和創(chuàng)新如何有助于轉(zhuǎn)型更環(huán)保的車輛。
 

　　盡管新冠(COVID-19)疫情導(dǎo)致運(yùn)輸活動(dòng)在短期內(nèi)減少，但隨著全球人口的增加和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，未來(lái)幾十年的汽車使用量仍將上升。生產(chǎn)更多汽車來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的需求是不可避免的 —— 真正的挑戰(zhàn)是讓它們更環(huán)保。國(guó)際能源署 (IEA) 報(bào)告稱，在燃料燃燒產(chǎn)生的直接二氧化碳排放量中，交通運(yùn)輸已占24%，其中道路車輛占該數(shù)字的近四分之三。
 

　　《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約 (UNFCCC)》認(rèn)識(shí)到降低運(yùn)輸部門(mén)排放量的重要性，因此在 2021年初發(fā)布了其交通運(yùn)輸氣候行動(dòng)路徑。《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》的愿景是，到2050年，客運(yùn)和貨運(yùn)在轉(zhuǎn)用更可持續(xù)的車輛技術(shù)后將完全脫碳。要實(shí)現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，需要兩方面措施并舉，一是向零排放交通運(yùn)輸方式轉(zhuǎn)型，二是提高車輛效率。
 

 

　　電動(dòng)汽車的演變
 

　　零排放交通運(yùn)輸方式之一就是電動(dòng)汽車 (EV)，國(guó)際能源署 (IEA)執(zhí)行董事 FatihBirol 表示，電動(dòng)汽車“在全球?qū)崿F(xiàn)凈零排放方面發(fā)揮著不可或缺的作用”。通過(guò)使用電力，特別是來(lái)自可持續(xù)能源的電力，由電網(wǎng)為電池充電來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛電機(jī)，電動(dòng)汽車不會(huì)產(chǎn)生尾氣排放，因此是比內(nèi)燃機(jī) (ICE) 車輛更環(huán)保的選擇。
 

　　根據(jù)國(guó)際能源署的《2021年全球電動(dòng)汽車展望》報(bào)告，截至 2020 年底，全球共有 1000 萬(wàn)輛電動(dòng)汽車上路，當(dāng)年的電動(dòng)汽車注冊(cè)量增長(zhǎng)了 41%。雖然電動(dòng)汽車使用量明顯呈上升趨勢(shì)，但其普及速度還可以通過(guò)進(jìn)一步克服里程焦慮(即，擔(dān)心車輛不能行駛足夠的里程到達(dá)目的地)而加快。
 

　　續(xù)航里程不僅僅是電池的問(wèn)題。除了采用更強(qiáng)大的充電基礎(chǔ)設(shè)施和對(duì)電動(dòng)汽車電池設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)之外，還需要減輕車輛每個(gè)元件的重量。重量更輕的電動(dòng)汽車行駛特定距離所需的能量更少，因此一次充電即可行駛得更遠(yuǎn)，從而增加其續(xù)航里程。
 

　　鋁材料在電動(dòng)汽車的輕量化方面發(fā)揮著重要作用，其重量相比傳統(tǒng)汽車材料(鋼或鑄鐵)要輕得多。事實(shí)上，鋁材現(xiàn)已成為一系列車輛部件的常用材料，例如底盤(pán)、內(nèi)部面板、電機(jī)外殼和電池外殼等。根據(jù)美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)鋁運(yùn)輸部門(mén)(ATG) 的說(shuō)法，使用鋁材料來(lái)減輕電動(dòng)汽車的重量可以帶來(lái)大致相同比例的續(xù)航里程增益。例如，如果車輛減重20%，則應(yīng)該能夠在充電量相同的情況下多行駛 20% 左右的里程。
 

　　掌握機(jī)械加工技術(shù)
 

　　然而，眾所周知，鋁材部件的加工難度更大。鋁比大多數(shù)金屬更軟，這使得其加工工藝更具挑戰(zhàn)性。此外，不銹鋼的熔點(diǎn)為 1510 攝氏度，而鋁的熔點(diǎn)為 660 攝氏度。在加工過(guò)程中，鋁的熔化溫度較低意味著切屑會(huì)因高速摩擦生熱而積聚并粘附在刀具上。這種切屑堆積會(huì)使刀具變鈍，從而難以切割坯料。此外，制造商可能會(huì)面臨刀具設(shè)置耗時(shí)、刀具磨損不一致、毛刺形成和表面光潔度差等問(wèn)題。毛刺和對(duì)高速的需求也是一件難事。
 

 

　　幸運(yùn)的是，這些挑戰(zhàn)可以通過(guò)選擇由先進(jìn)材料制成的具有優(yōu)化設(shè)計(jì)的工具來(lái)克服。例如，山特維克可樂(lè)滿M5C90 面銑刀是其M5刀具系列的一部分，專為需要長(zhǎng)時(shí)間銑削作業(yè)的實(shí)心鋁材料零件以及粗加工和精加工氣缸蓋、缸體和電動(dòng)汽車部件而設(shè)計(jì)。只用一次高效作業(yè)，M5C90就可以完成從粗加工到精加工的整個(gè)加工過(guò)程。在許多情況下，切削深度可達(dá)四毫米。該工具可將工具壽命延長(zhǎng)五倍，并將加工時(shí)間縮短最多達(dá)200%。
 

　　此外，M5 刀具系列采用階梯技術(shù)，其極耐磨的聚晶金剛石 (PCD) 刀片呈螺旋狀排列并垂直交錯(cuò)排列，可從軸向和徑向去除工件上的材料。此外，最后一個(gè)齒具有修光刃幾何形狀，以進(jìn)一步確保高質(zhì)量、平坦的表面光潔度。修光刃刀刃保持在固定位置，無(wú)需進(jìn)行耗時(shí)的設(shè)置。M5 系列中的其他刀具包括用于精加工的 M5B90 面銑刀概念和用于小尺寸粗加工和精加工的 M5F90 組合銑刀。
 

　　向電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)型有助于降低運(yùn)輸排放量，而電動(dòng)汽車可通過(guò)提高效率來(lái)加速其采用。利用鋁制組件的電動(dòng)汽車每次充電可以行駛更遠(yuǎn)，這有助于克服里程焦慮。汽車制造商通過(guò)選用專為鋁材而優(yōu)化的加工工具，將能夠制造出高質(zhì)量的鋁制電動(dòng)汽車組件 —— 從而助推綠色出行潮流。